JP2003293138A - Processing apparatus and cleaning method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等に
対してガスを用いて成膜する処理装置及びそのクリーニ
ング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing apparatus for forming a film on a semiconductor wafer or the like using a gas and a cleaning method therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体集積回路の製造する場
合、被処理体となる半導体ウエハ（以下、ウエハと称す
る）に対して、膜堆積（ＣＶＤ）工程、熱酸化及び不純
物拡散工程、エッチング工程、成膜（スパッタリング）
工程、熱処理工程等の各製造工程において、種々の処理
装置による処理が施されている。膜成長工程において
は、例えばＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用いて、ウエハ表面に絶縁
層や絶縁膜として、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリ
コンナイトライド（ＳｉＮ）等の薄膜を堆積する。ま
た、配線パターンや凹部の埋め込みとしては、タングス
テン（Ｗ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）、チタ
ン（Ｔｉ）、チタンナイトライド（ＴｉＮ）、チタンシ
リサイド（ＴｉＳｉ）、タングステンナイトライド（Ｗ
Ｎ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル（Ｔ
ａ）、タンタルナイトライド（ＴａＮ）、酸化ハフニウ
ム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化
プロタクチニウム（ＰａＯ３）等の薄膜が堆積される。2. Description of the Related Art Generally, in manufacturing a semiconductor integrated circuit, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) to be processed is subjected to a film deposition (CVD) step, a thermal oxidation and impurity diffusion step, an etching step, Film formation (sputtering)
In each manufacturing process such as a process and a heat treatment process, a treatment is performed by various treatment devices. In the film growth step, for example, CVD (chemical vapor d) is used.
thin film such as a silicon oxide film (SiO 2 ), a silicon nitride (SiN), etc. is deposited as an insulating layer or an insulating film on the surface of the wafer by using the deposition apparatus. The wiring pattern and the recess are filled with tungsten (W), tungsten silicide (WSi), titanium (Ti), titanium nitride (TiN), titanium silicide (TiSi), tungsten nitride (W).
N), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tantalum (T
a), tantalum nitride (TaN), hafnium oxide (HfO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), protactinium oxide (PaO 3 ) and other thin films are deposited.
【０００３】これらの処理装置によりそれぞれの処理を
行なう場合、製品の歩留り低下の原因となるパーティク
ルの発生は極力避けなければならない。この種のパーテ
ィクルは、一般に、処理チャンバーの内壁面や載置台や
シャワーヘッド構造などの内部構造物の表面に付着した
不要な膜が剥がれ落ちることで発生する場合が多く、従
って、定期的、例えば１ロット２５枚のウエハを成膜処
理した時や、不定期的に処理チャンバー内にＣｌＦ３ガ
ス等のクリーニングガスを流し、上記した不要な膜を除
去することが行われている。このようなクリーニング処
理を行うことにより、処理チャンバー内に付着している
不要な膜が除去され、パーティクルの発生を抑制するこ
とが可能となる。When each processing is carried out by these processing devices, it is necessary to avoid the generation of particles which causes a reduction in the yield of products as much as possible. Particles of this type are generally generated by peeling off an unnecessary film adhering to the inner wall surface of the processing chamber or the surface of an internal structure such as a mounting table or a shower head structure. A cleaning gas such as ClF 3 gas is caused to flow into the processing chamber irregularly when 25 lots of wafers in one lot are subjected to film formation processing, and the above unnecessary film is removed. By performing such a cleaning process, the unnecessary film adhering to the inside of the processing chamber is removed, and the generation of particles can be suppressed.
【０００４】ところで、上記クリーニングガスは非常に
活性に富むことから、過度に長時間に亘ってクリーニン
グ処理を行うと、処理チャンバー内壁面やチャンバー内
の構造物の表面に付着した不要な膜のみならず、チャン
バー自体やチャンバー内構造物自体の表面もエッチング
により少しずつではあるが削り取ってしまうため、短か
過ぎず、且つ長過ぎないクリーニング処理を行うために
クリーニング処理の適切な終点時点を決定するのは、非
常に重要である。従来は、このクリーニング処理の終点
時点を決定するには、例えば予め所定の枚数、例えば１
ロット２５枚のウエハを成膜処理する毎にクリーニング
処理を行うものと決めておき、そして、２５枚のウエハ
を成膜処理した時に、それまでに処理チャンバー内に累
積した不要な堆積膜を除去するには、クリーニング処理
をどの位の長さ実行すればよいか、予め決めておく。そ
して、実際にウエハを連続処理する時には、例えばウエ
ハを２５枚処理する毎に上述のよう定められたクリーニ
ング処理期間でもって、クリーニング処理を実行するこ
とになる。By the way, since the cleaning gas is very active, if the cleaning process is carried out for an excessively long time, only the unnecessary film adhered to the inner wall surface of the processing chamber or the surface of the structure in the chamber will be treated. In addition, the surface of the chamber itself and the internal structure of the chamber is scraped off little by little by etching, so that an appropriate end point of the cleaning process is determined in order to perform a cleaning process that is neither too short nor too long. Is very important. Conventionally, a predetermined number of sheets, for example, 1
It is decided that the cleaning process is performed every time 25 lots of wafers are subjected to film formation processing, and when 25 wafers are subjected to film formation processing, unnecessary deposition films accumulated in the processing chamber until then are removed. In order to do so, it is determined in advance how long the cleaning process should be executed. Then, when the wafers are actually processed continuously, the cleaning process is executed every time, for example, 25 wafers are processed in the cleaning process period determined as described above.
【０００５】上記クリーニング処理期間を定める方法に
は、例えばウエハを２５枚成膜処理した処理チャンバー
をクリーニング処理する際、処理チャンバーに設けた覗
き窓から載置台の上面を観察していると、載置台表面の
不要な膜が略完全に除去された瞬間に、載置台表面の色
が、膜の色から載置台の構成材料の色へ瞬時に変化する
ので、この時、載置台表面の不要な膜が略完全に除去で
きたことを認識することができる。尚、上述のように載
置台の表面が堆積した膜の色から載置台の構成材料の本
来の色へ瞬時に変化する時点を、”ジャストエッチ”と
称する。As a method of determining the cleaning processing period, for example, when cleaning the processing chamber in which 25 wafers have been subjected to film formation processing and observing the upper surface of the mounting table from a viewing window provided in the processing chamber, At the moment when the unnecessary film on the mounting table surface is almost completely removed, the color of the mounting table surface instantly changes from the color of the film to the color of the constituent material of the mounting table. It can be seen that the membrane was removed almost completely. The time when the color of the film deposited on the surface of the mounting table instantly changes to the original color of the constituent material of the mounting table as described above is called "just etch".
【０００６】実際のエッチング処理では、上記したジャ
ストエッチの時期でエッチング処理を終了するのではな
く、他の部分にも、例えば載置台表面よりも除去が困難
な部分にも不要な膜が付着しているのでこの部分の不要
な膜も完全に除去するために、ジャストエッチ時点より
も更に所定の期間だけエッチング処理を延長して継続
し、そして、エッチング処理を終了することになる。こ
の延長期間は、クリーニング処理開始からジャストエッ
チ時点までに要した時間の略１／２倍程度である。従っ
て、クリーニング処理の開始からジャストエッチ時点ま
で３００秒を要したとすれば、更に１５０秒継続して行
い、結局、クリーニング処理は全体で４５０秒間行って
エッチング処理の終点時点となる。In the actual etching process, the etching process is not finished at the just-etching timing described above, but an unnecessary film is attached to other parts, for example, a part that is more difficult to remove than the surface of the mounting table. Therefore, in order to completely remove the unnecessary film in this portion, the etching process is extended and continued for a predetermined period after the just etching, and then the etching process is ended. This extension period is approximately ½ of the time required from the start of cleaning processing to the time of just etching. Therefore, if it takes 300 seconds from the start of the cleaning process to the time of just etching, the cleaning process is continued for another 150 seconds, and eventually, the cleaning process is performed for 450 seconds in total, which is the end point of the etching process.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、多数枚のウ
エハを連続処理する時には、予め定めた規定枚数、例え
ば２５枚成膜処理する毎に、上述のようにクリーニング
処理を行えばよいが、実際には、２５枚よりも少ない処
理枚数、例えば数枚のウエハを成膜処理しただけで成膜
装置を長時間のアイドリング状態にしなければならない
場合等がたびたび生じ、この場合には長時間のアイドリ
ングにより付着膜が変質等する恐れがあるので、アイド
リング状態に入る直前に、上述したようなクリーニング
処理を必ず実行しなければならない。この場合、処理チ
ャンバー内で付着している不要な膜の厚さは、予定され
た膜厚よりも遥かに薄いので、前述した規定の長さのク
リーニング処理を実行することにより、チャンバー内の
構造物、例えば載置台、シールドリング、シャワーヘッ
ド構造等の表面が過度のエッチングで削られたり、その
部材表面への腐蝕のダメージ等を受けてしまう場合も生
じ、これらの構造物の寿命を短くしてしまう、といった
問題があった。そして、上記構造物の交換の頻度が高ま
れば、その分、部品等を交換する等のメンテナンス回数
が増え、装置の稼働率が低下し、スループットが低下す
る、といった問題もあった。By the way, when a large number of wafers are continuously processed, the cleaning process may be carried out as described above every time when a predetermined number of wafers, for example, 25 films are formed. In many cases, the number of wafers to be processed is less than 25, for example, the film forming apparatus has to be in an idling state for a long time only by performing film forming processing on a few wafers. Therefore, the attached film may be deteriorated, so that the above-described cleaning process must be executed immediately before the idling state. In this case, the thickness of the unnecessary film adhering in the processing chamber is much smaller than the planned film thickness. Therefore, by performing the cleaning process of the specified length described above, the structure inside the chamber is reduced. The surface of objects, such as the mounting table, shield ring, and shower head structure, may be shaved by excessive etching, or the surface of the member may be damaged by corrosion, which shortens the life of these structures. There was a problem such as being lost. If the frequency of replacement of the structure increases, the number of maintenance operations such as replacement of parts and the like increases correspondingly, the operating rate of the apparatus decreases, and the throughput decreases.
【０００８】更には、余分なクリーニング処理を行う結
果、比較的高価なクリーニングガスを多量に消費する、
といった問題もあった。これに対して、クリーニング処
理を行う前のウエハ処理枚数に応じて、クリーニング処
理期間も適宜変更させるようなプログラムを作成するこ
とも考えられるが、この場合には、プログラム数が多く
なるのみならず、既存のプログラムに対して大幅な変更
を余儀なくされ、結果的にオペレータが実行する事にな
るので現実的ではない。本発明は、以上のような問題点
に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであ
る。本発明の目的は、クリーニング処理開始前の被処理
体の処理枚数に関係なく、ジャストエッチの時点を自動
的に確実に把握することにより、エッチング処理の適正
な終点時点を決定して、処理チャンバー内に堆積した不
要な膜をクリーニングすることが可能な処理装置及びク
リーニング方法を提供することにある。Furthermore, as a result of performing extra cleaning, a large amount of relatively expensive cleaning gas is consumed.
There was also such a problem. On the other hand, it is conceivable to create a program that appropriately changes the cleaning process period according to the number of wafers processed before the cleaning process, but in this case, not only the number of programs increases but also the number of programs increases. , It is not realistic because the existing program will have to be changed drastically and the operator will eventually execute it. The present invention has been made to pay attention to the above problems and to solve them effectively. An object of the present invention is to determine an appropriate end point of the etching process by automatically and surely grasping the time of the just etching regardless of the number of processed objects before the start of the cleaning process, thereby determining the proper end point of the etching process. An object of the present invention is to provide a processing apparatus and a cleaning method capable of cleaning unnecessary films deposited inside.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、クリーニ
ング処理の方法について鋭意研究した結果、パーティク
ルの発生量とジャストエッチの時点との間に相関関係が
存在し、パーティクル計測手段を用いることによりジャ
ストエッチの時点を自動的に認識することができる、と
いう知見を得ることにより、本発明に至ったものであ
る。請求項１に規定する発明は、真空引き可能になされ
た処理チャンバーと、所定の処理が施される被処理体を
載置する載置台と、前記処理チャンバーへ必要なガスを
供給するガス供給手段と、途中に真空ポンプが介設され
て前記処理チャンバー内の雰囲気を真空引きする排気系
とを有す処理装置において、排気ガス中に含まれるパー
ティクル数を計測するために前記排気系に設けられたパ
ーティクル計測手段と、前記処理チャンバー内にクリー
ニングガスを流してクリーニング処理を行う時に前記パ
ーティクル計測手段の計測値に基づいて前記クリーニン
グ処理の終点時点を決定するクリーニング終点決定手段
とを備えたことを特徴とする処理装置である。Means for Solving the Problems As a result of earnest research on a cleaning method, the present inventors have found that there is a correlation between the amount of generated particles and the time of just etching, and the particle measuring means should be used. The present invention has been achieved by obtaining the knowledge that the time of just etching can be automatically recognized. The invention defined in claim 1 is a processing chamber capable of being evacuated, a mounting table on which an object to be processed which is subjected to a predetermined processing is mounted, and a gas supply means for supplying a necessary gas to the processing chamber. In a processing apparatus having an exhaust system for evacuating the atmosphere in the processing chamber by providing a vacuum pump in the middle thereof, the exhaust system is provided for measuring the number of particles contained in the exhaust gas. And a cleaning end point determining unit that determines an end point of the cleaning process based on a measurement value of the particle measuring unit when performing a cleaning process by flowing a cleaning gas into the processing chamber. It is a characteristic processing device.
【００１０】このように構成することにより、排気系に
設けたパーティクル計測手段により処理チャンバーより
排気されたパーティクル数を計測し、このパーティクル
数が経時的にピークを迎えた後に、減少して所定量より
少なくなった時をジャストエッチ時点であると自動的に
認識し、これによりクリーニング処理の終点時点を適切
に設定することが可能となる。従って、クリーニング処
理を実行する前の被処理体の処理枚数に関係なく、過度
に長くクリーニング処理を実行することを防止できるの
で、チャンバー内の構造物の寿命が短くなるのを防止で
きるのみならず、クリーニングガスの無駄な消費も抑制
することが可能となる。With this structure, the number of particles exhausted from the processing chamber is measured by the particle measuring means provided in the exhaust system, and after the number of particles reaches a peak with time, the number of particles is decreased to a predetermined amount. When the time becomes smaller, it is automatically recognized as the just etch time point, and thus the end point time of the cleaning process can be appropriately set. Therefore, it is possible to prevent the cleaning process from being performed for an excessively long time regardless of the number of processed objects before the cleaning process is performed, so that it is possible to prevent the life of the structure in the chamber from being shortened. It is also possible to suppress wasteful consumption of cleaning gas.
【００１１】この場合、例えば請求項２に規定するよう
に、前記クリーニング終点決定手段は、前記パーティク
ル計測手段の計測値が、所定のパーティクル閾値以下で
あるか否かを判断するパーティクル数判断部と、前記パ
ーティクル数判断部の出力に基づいて前記計測値が所定
の閾値以下の状態になっている継続時間を測定する低パ
ーティクル数継続時間計測部と、前記計測部の出力に基
づいてジャストエッチ時点を決定するジャストエッチ時
点決定部と、前記ジャストエッチ時点までのクリーニン
グ処理期間に基づいてオーバエッチング期間を決定する
オーバエッチング期間決定部と、前記オーバエッチング
期間に基づいてクリーニング処理の終点時点を決定する
終点決定部とを有している。また、例えば請求項３に規
定するように、前記ジャストエッチ時点は、前記載置台
の表面の大部分の不要な膜が略除去された時点である。
また、例えば請求項４に規定するように、前記排気系
は、複数の排気管を有しており、この複数の排気管の内
の少なくともいずれか一本に前記パーティクル計測手段
が設けられる。In this case, for example, as defined in claim 2, the cleaning end point determining means is a particle number determining section for determining whether or not the measurement value of the particle measuring means is less than or equal to a predetermined particle threshold value. , A low particle number continuation time measuring unit for measuring the duration time in which the measured value is in a state of being equal to or less than a predetermined threshold value based on the output of the particle number judging unit, and a just etch time point based on the output of the measuring unit. A just etch time point determination unit, an over etching period determination unit that determines an over etching period based on the cleaning process period until the just etch time point, and an end point time of the cleaning process based on the over etching period. And an end point determination unit. Further, for example, as defined in claim 3, the just etching time is a time when most of the unnecessary film on the surface of the mounting table is substantially removed.
Further, for example, as defined in claim 4, the exhaust system has a plurality of exhaust pipes, and the particle measuring means is provided in at least one of the plurality of exhaust pipes.
【００１２】また、例えば請求項５に規定するように、
前記所定の処理は、前記被処理体の表面に薄膜を堆積さ
せる成膜処理である。請求項６に規定する発明は、上記
処理装置を用いて行なわれるクリーニング方法を規定し
た方法発明であり、すなわち、真空引き可能になされた
処理チャンバーと、所定の処理が施される被処理体を載
置する載置台と、前記処理チャンバーへ必要なガスを供
給するガス供給手段と、途中に真空ポンプが介設されて
前記処理チャンバー内の雰囲気を真空引きする排気系と
を有す処理装置のクリーニング方法において、前記処理
チャンバー内へクリーニングガスを流した時に前記排気
系内を流れる排気ガスのパーティクル数を連続的に計測
する工程と、前記パーティクル数の計測値に基づいてク
リーニング処理の終点時点を決定する工程とを有するこ
とを特徴とするクリーニング方法である。Further, for example, as defined in claim 5,
The predetermined process is a film forming process for depositing a thin film on the surface of the object to be processed. The invention defined in claim 6 is a method invention which defines a cleaning method performed by using the above-mentioned processing apparatus, that is, a processing chamber capable of being evacuated and an object to be processed which is subjected to a predetermined processing. A processing apparatus having a mounting table for mounting, a gas supply means for supplying a necessary gas to the processing chamber, and an exhaust system for vacuuming the atmosphere in the processing chamber by interposing a vacuum pump on the way. In the cleaning method, the step of continuously measuring the number of particles of the exhaust gas flowing in the exhaust system when the cleaning gas is flowed into the processing chamber, and the end point of the cleaning process based on the measured value of the number of particles are set. And a step of determining.
【００１３】この場合、例えば請求項７に規定するよう
に、前記エッチング処理の終点時点を決定する工程は、
前記パーティクル数が所定の閾値以下となっている継続
時間を測定するステップと、前記継続時間に基づいてジ
ャストエッチ時点を決定するステップと、前記ジャスト
エッチ時点までのクリーニング処理期間に基づいてオー
バエッチング期間を決定するステップと、前記オーバエ
ッチング期間に基づいてクリーニング終点時点を決定す
るステップとを有する。In this case, for example, as defined in claim 7, the step of determining the end point of the etching process is
The step of measuring the duration time in which the number of particles is equal to or less than a predetermined threshold value, the step of determining the just etching time point based on the duration time, and the overetching period based on the cleaning processing time period until the just etching time point. And a step of determining a cleaning end point based on the overetching period.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１は、パーティクル
計測手段を搭載する本発明の処理装置の構成例を示す
図、図２は処理チャンバー内の透過窓と排気口との位置
関係を示す平面図、図３はパーティクル計測手段の取り
付け状態を示す図、図４はクリーニング終点決定手段を
示すブロック構成図、図５はクリーニング処理の終点時
点を決定する原理を説明するための説明図である。本実
施例では、処理装置として、被処理体となる半導体ウエ
ハ（以下、ウエハと称する）に対して成膜処理を施すＣ
ＶＤ装置を一例にとって説明する。勿論、他にもスパッ
タリング装置やエッチング装置等のクリーニング処理を
必要とする全ての処理装置についても同様に適用でき
る。また、ここではＣＶＤ装置及びパーティクル計測手
段として本出願人が特開２００１−５９８０８号公報に
て先に開示したものを用いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a processing apparatus of the present invention equipped with a particle measuring means, FIG. 2 is a plan view showing a positional relationship between a transmission window and an exhaust port in a processing chamber, and FIG. 3 is a particle measuring means. FIG. 4 is a diagram showing an attached state, FIG. 4 is a block configuration diagram showing a cleaning end point determining means, and FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the principle of determining the end point time of the cleaning process. In the present embodiment, as a processing apparatus, a semiconductor wafer C (hereinafter referred to as a wafer) which is an object to be processed is subjected to film forming processing.
A VD device will be described as an example. Of course, the present invention can be similarly applied to all other processing apparatuses that require cleaning processing, such as a sputtering apparatus and an etching apparatus. Further, here, as the CVD apparatus and the particle measuring means, those disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-59808 are used.
【００１５】すなわち、図示するようにこのＣＶＤ装置
２は、大別して、ウエハＷに対して成膜ガスによる成膜
処理を行う処理ユニット４と、この処理ユニット４内の
大気や成膜ガスを排気する排気系６とで構成され、この
排気系６を流れる排気ガス中のパーティクル数を計測す
るパーティクル計測手段８が設けられている。このパー
ティクル計測手段８は、計測本体１０と、この動作を制
御する制御・処理部１２とを有している。この制御・処
理部１２は、処理装置全体を制御するシステム制御部
（図示せず）に組み込まれていてもよいし、別個であっ
てもよい。そして、このパーティクル計測手段８に、後
に詳述するクリーニング終点決定手段１４が接続されて
いる。That is, as shown in the figure, the CVD apparatus 2 is roughly classified into a processing unit 4 for performing a film forming process on a wafer W with a film forming gas, and the atmosphere and the film forming gas in the processing unit 4 are exhausted. A particle measuring means 8 for measuring the number of particles in the exhaust gas flowing through the exhaust system 6 is provided. The particle measuring means 8 has a measuring main body 10 and a control / processing unit 12 that controls this operation. The control / processing unit 12 may be incorporated in a system control unit (not shown) that controls the entire processing apparatus, or may be a separate unit. A cleaning end point determining means 14 which will be described in detail later is connected to the particle measuring means 8.
【００１６】上記処理ユニット４は、例えばアルミニウ
ム（Ａｌ）等により円筒状或いは箱状に成形された処理
チャンバー１６を有している。この処理チャンバー１６
内には、処理チャンバー底部から上方に延びる円筒状の
リフレクタ１８を配置している。また、このリフレクタ
１８の外周には、同心状の筒状の支持コラム５４が設け
られており、この支持コラム５４上にウエハＷを装着す
る載置台２０が取り付けられている。上記リフレクタ１
８は、熱線反射性の材料として例えば、表面が鏡面コー
トされたアルミニウムにより形成されており、また載置
台２０は厚さ１ｍｍ程度のカーボン素材や窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）、黒ＡｌＮ等の熱線吸収及び熱伝達率の
高いセラミック部材等により形成されている。The processing unit 4 has a processing chamber 16 formed of, for example, aluminum (Al) in a cylindrical or box shape. This processing chamber 16
Inside, a cylindrical reflector 18 extending upward from the bottom of the processing chamber is arranged. Further, a concentric cylindrical support column 54 is provided on the outer periphery of the reflector 18, and the mounting table 20 for mounting the wafer W on the support column 54 is attached. The reflector 1
Reference numeral 8 denotes a heat ray reflective material made of, for example, aluminum whose surface is mirror-coated, and the mounting table 20 has a thickness of about 1 mm and absorbs heat rays such as aluminum nitride (AlN) and black AlN. It is formed of a ceramic member or the like having a high heat transfer coefficient.
【００１７】この載置台２０の下方には、同時に上下移
動する複数本、例えば３本のリフタピン２２（図示例で
は２本のみ示す）が配置されており、図示しない駆動系
により、リフタピン２２を載置台２０に設けたリフタピ
ン穴２４を通り抜けてウエハＷを下面から持ち上げるよ
うになっている。このウエハＷは、これらのリフタピン
２２にリフトアップされ、図示しないアーム等を有する
搬送機構との受け渡しにより、処理チャンバー内外への
搬送が行われている。また、このリフタピン２２には、
これと一体的に、棒状のクランプ支持部２３が形成され
ると共に、この上端にはクランプリング２５を取り付
け、ウエハＷの周縁部を載置台２０に押圧固定するよう
になっている。これにより、処理空間Ｓと載置台２０の
下側との間が気密にされ、ウエハＷの裏面や載置台２０
の下側に成膜ガスが回り込んで成膜されるのを防止でき
る。Below the mounting table 20, a plurality of, for example, three lifter pins 22 (only two are shown in the figure) that move up and down at the same time are arranged, and the lifter pins 22 are mounted by a drive system (not shown). The wafer W is lifted from the lower surface through a lifter pin hole 24 provided in the mounting table 20. The wafer W is lifted up by the lifter pins 22 and transferred to the inside or outside of the processing chamber by being transferred to a transfer mechanism having an arm or the like (not shown). Also, this lifter pin 22 has
A rod-shaped clamp support portion 23 is formed integrally therewith, and a clamp ring 25 is attached to the upper end of the clamp support portion 23 to press and fix the peripheral edge portion of the wafer W to the mounting table 20. As a result, the space between the processing space S and the lower side of the mounting table 20 is made airtight, and the back surface of the wafer W and the mounting table 20 are sealed.
It is possible to prevent the film forming gas from flowing around to the lower side to form a film.
【００１８】さらに、載置台２０直下の処理チャンバー
底部には、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓２８が
チャンバー内を気密するように設けられている。さらに
その下方には、透過窓２８を囲むように箱状の加熱室３
０が設けられている。この加熱室３０内には、加熱源と
して複数個の加熱ランプ３２が反射鏡も兼ねる回転台３
４上に取り付けられている。この回転台３４は、回転軸
によりモータ３６へ連結されており、モータ３６の回転
に従い回転される。この回転により、ウエハＷへの加熱
を均一的に行うことができる。Further, a transmission window 28 made of a heat ray transmission material such as quartz is provided at the bottom of the processing chamber immediately below the mounting table 20 so as to hermetically seal the inside of the chamber. Further below that, the box-shaped heating chamber 3 surrounds the transparent window 28.
0 is provided. In the heating chamber 30, a plurality of heating lamps 32 serving as a heating source also serve as a turntable 3 that also serves as a reflecting mirror.
4 is mounted on. The rotary table 34 is connected to a motor 36 by a rotary shaft and is rotated according to the rotation of the motor 36. By this rotation, the wafer W can be heated uniformly.
【００１９】この加熱ランプ３２より放出された加熱用
光は、透過窓２８を透過して載置台２０の下面側から照
射して、ウエハＷ裏面を加熱する。尚、加熱源として
は、加熱ランプ３２に換わって、載置台２０に抵抗加熱
ヒータを埋め込んでもよい。また載置台２０と対向する
処理チャンバー天井部には、成膜ガス等の処理ガスを処
理チャンバー１６内へ導入するための多数のガス噴射孔
３８を有するガス供給手段としてのシャワーヘッド部４
０が設けられている。このシャワーヘッド部４０は、例
えばアルミニウム等により円形箱状に成形され、図示し
ないガス導入系に接続してガス供給を行うためのガス導
入口４１、４２、４３が設けられている。そして、この
内の２つのガス導入口４１、４２には、それぞれの成膜
ガスが供給されてガス混合部４５で混合され、この下方
の拡散室４７へ導入するようになっている。また、この
拡散室４７内には多数の拡散孔を有する拡散板２７が設
けられており、導入された混合ガスを拡散するようにな
っている。また、残りのガス導入口４３には、クリーニ
ングガス供給管４４が接続される。このクリーニングガ
ス供給管４４には、流量制御器４６及び開閉弁４８が順
次介設されており、クリーニング処理時に、クリーニン
グガスとして例えばＣｌＦ３ガスを流し得るようになっ
ている。従って、このシャワーヘッド部４０の上記ガス
導入口４１、４２、４３より供給された各ガスは、シャ
ワーヘッド部４０内の拡散室４７内に流れて拡散板２７
で拡散された後に、ガス噴射孔３８より処理空間Ｓへ噴
射される。The heating light emitted from the heating lamp 32 passes through the transmission window 28 and is irradiated from the lower surface side of the mounting table 20 to heat the rear surface of the wafer W. As the heating source, a resistance heater may be embedded in the mounting table 20 instead of the heating lamp 32. The shower head unit 4 as a gas supply unit having a large number of gas injection holes 38 for introducing a processing gas such as a film forming gas into the processing chamber 16 is provided on the ceiling of the processing chamber facing the mounting table 20.
0 is provided. The shower head portion 40 is formed of, for example, aluminum into a circular box shape, and is provided with gas introduction ports 41, 42, 43 for connecting to a gas introduction system (not shown) to supply gas. The film forming gases are supplied to the two gas introduction ports 41 and 42, mixed in the gas mixing section 45, and introduced into the diffusion chamber 47 below. Further, a diffusing plate 27 having a large number of diffusing holes is provided in the diffusing chamber 47 so as to diffuse the introduced mixed gas. A cleaning gas supply pipe 44 is connected to the remaining gas introduction port 43. A flow rate controller 46 and an on-off valve 48 are sequentially provided in the cleaning gas supply pipe 44 so that, for example, ClF 3 gas can be flown as a cleaning gas during the cleaning process. Therefore, each gas supplied from the gas inlets 41, 42, 43 of the shower head portion 40 flows into the diffusion chamber 47 in the shower head portion 40 to diffuse the diffusion plate 27.
After being diffused in, the gas is injected into the processing space S from the gas injection hole 38.
【００２０】また、上記載置台２０の外周側には、シー
ルドリング２６が設けられると共に、更にその外周には
多数の整流孔５０を有するリング状の整流板５２が、環
状に成形された支持コラム５４により上下方向で支持さ
れている。そして、この支持コラム５４の側壁には、貫
通孔５７を設けて、そこにリリーフバルブ２９を取り付
けており、ウエハＷの上下間の圧力調整を行うようにな
っているので、ウエハＷの搬出入時に載置台２０の下の
圧力と処理空間Ｓとの間の差圧をなくしてウエハＷのバ
タツキが生じないようにしている。また、上記整流板５
２の下方のチャンバー底部には、複数の排気口５６が設
けられる。図２は図１の処理チャンバー内の透過窓と排
気口との位置関係を示す平面図である。この図２に示す
ように、本実施例では、排気口５６が底部周辺部に沿っ
て略均等な間隙で４つ配置されており、各排気口５６に
は排気ポート５８が設けられている。そして、この排気
ポート５８は、図示しないカップリングによりガスケッ
ト又は溶接等を介在させて排気系６の一部となる各排気
管６０へ気密に接続される。Further, a shield ring 26 is provided on the outer peripheral side of the above-mentioned mounting table 20, and a ring-shaped straightening plate 52 having a large number of straightening holes 50 is further formed on the outer periphery thereof in a support column formed in an annular shape. It is supported by 54 in the vertical direction. A through hole 57 is provided in the side wall of the support column 54, and a relief valve 29 is attached to the through hole 57 to adjust the pressure between the upper and lower sides of the wafer W. Sometimes, the pressure difference between the pressure under the mounting table 20 and the processing space S is eliminated to prevent the wafer W from flapping. In addition, the straightening plate 5
A plurality of exhaust ports 56 are provided at the bottom of the chamber below 2. FIG. 2 is a plan view showing the positional relationship between the transmission window and the exhaust port in the processing chamber of FIG. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, four exhaust ports 56 are arranged along the peripheral portion of the bottom portion at substantially equal intervals, and each exhaust port 56 is provided with an exhaust port 58. The exhaust port 58 is airtightly connected to each exhaust pipe 60 which is a part of the exhaust system 6 with a gasket, welding or the like interposed by a coupling (not shown).
【００２１】これらの排気管６０は、立ち上がり部分が
直管形状となっており、排出側が１つに集合されて比較
的直径が大きい集合管６２に接続される。この集合管６
２内には、処理チャンバー１６内の圧力を調整するため
に例えばバタフライバルブ６４が設けられている。この
集合管６２の排出側には、ターボモリキュラポンプ等の
真空ポンプ６６が接続され、さらにこの真空ポンプ６６
の排出側には、比較的直径が大きい主排気管６８が接続
される。チャンバー内の大気や成膜ガス等は、この真空
ポンプ６６でチャンバーから主排気管６８を通じて外部
へ排出される。そして、このようなＣＶＤ装置の４つの
排気管６０のうちの１本或いは複数本の途中にそれぞ
れ、前述したようにパーティクル計測装置８の計測本体
１０を取り付けている。These exhaust pipes 60 have a straight pipe shape at the rising portion, and the discharge sides are assembled into one and connected to a collecting pipe 62 having a relatively large diameter. This collecting pipe 6
A butterfly valve 64, for example, is provided in the chamber 2 for adjusting the pressure in the processing chamber 16. The discharge side of the collecting pipe 62 is connected to a vacuum pump 66 such as a turbo morphic pump.
A main exhaust pipe 68 having a relatively large diameter is connected to the discharge side of the. The atmosphere in the chamber, the film forming gas and the like are exhausted from the chamber to the outside by the vacuum pump 66 through the main exhaust pipe 68. Then, as described above, the measurement main body 10 of the particle measuring apparatus 8 is attached in the middle of one or a plurality of the four exhaust pipes 60 of such a CVD apparatus.
【００２２】ここで、このＣＶＤ装置による成膜処理に
ついて説明する。まず、処理チャンバー１６の側壁に設
けたゲートバルブＧを開いて図示しない搬送アームによ
り処理チャンバー１６内にウエハＷを搬入し、上昇され
たリフタピン２４にウエハＷを受け渡し、搬送アームを
退去させてゲートバルブＧを閉じる。そして、リフタピ
ン２４を降下させてウエハＷを載置台２０上に載置する
と共に、クランプリング２５の内側周縁部でウエハＷの
外周縁部を押さえた後、処理チャンバー１６内の大気を
排気系６で排気するが、この際、リリーフバルブ２９の
作動により、載置台２０の下側の圧力とウエハＷ側の圧
力差が小さくされて排気される。これは処理チャンバー
１６内を排気する際にウエハＷのバタツキを防止して、
パーティクルの発生を抑制するためである。Now, the film forming process by this CVD apparatus will be described. First, the gate valve G provided on the side wall of the processing chamber 16 is opened, and the wafer W is loaded into the processing chamber 16 by a transfer arm (not shown). Close valve G. Then, the lifter pins 24 are lowered to mount the wafer W on the mounting table 20, and the outer peripheral edge of the wafer W is pressed by the inner peripheral edge of the clamp ring 25, and then the atmosphere in the processing chamber 16 is exhausted. At this time, the relief valve 29 is actuated to reduce the pressure difference between the lower side of the mounting table 20 and the wafer W side, and the gas is exhausted. This prevents flapping of the wafer W when exhausting the inside of the processing chamber 16,
This is to suppress the generation of particles.
【００２３】次に、図示しない処理ガス源から処理ガス
として、各種のガスをシャワーヘッド部４０へ供給す
る。例えばガス導入口４２へはＷＦ６ガス（成膜ガス）
とＮ２ガスを供給し、ガス導入口４１へはＳｉＨ４ガス
とＨ２ガスを供給する。各ガスはガス混合部４５にて混
合され、拡散室４７にて拡散板２７の拡散孔を介して拡
散され、そして、ガス噴射孔３８から処理空間Ｓへ略均
等に供給される。この供給された成膜ガスも各排気口５
６から排気系６側へ吸引排気されて、処理チャンバー１
６内を所定の真空度に設定される。且つ回転台３４を回
転させながら加熱ランプ３２を発光させて、載置台２０
の裏面側を加熱用光を照射して加熱する。そして、載置
台２０が加熱される事によって、ウエハＷを迅速に所定
の温度、例えば３５０〜７００℃まで昇温させて維持す
る。このような処理チャンバー１６内の雰囲気におい
て、成膜ガスは所定の化学反応が生じ、例えばＷ（タン
グステン）膜がウエハＷ表面に堆積する。Next, various gases are supplied to the shower head section 40 as a processing gas from a processing gas source (not shown). For example, WF 6 gas (film forming gas) is supplied to the gas inlet 42.
And N 2 gas are supplied, and SiH 4 gas and H 2 gas are supplied to the gas inlet 41. The gases are mixed in the gas mixing section 45, diffused in the diffusion chamber 47 through the diffusion holes of the diffusion plate 27, and then supplied from the gas injection holes 38 to the processing space S substantially evenly. This supplied film forming gas is also used for each exhaust port 5
6 is sucked and exhausted to the exhaust system 6 side, and the processing chamber 1
The inside of 6 is set to a predetermined degree of vacuum. In addition, the heating lamp 32 is caused to emit light while rotating the rotary table 34, and the table 20
The back side of is irradiated with heating light to be heated. Then, by heating the mounting table 20, the wafer W is quickly heated to a predetermined temperature, for example, 350 to 700 ° C. and maintained. In such an atmosphere in the processing chamber 16, the film forming gas undergoes a predetermined chemical reaction, and, for example, a W (tungsten) film is deposited on the surface of the wafer W.
【００２４】また、処理チャンバー１６内の成膜ガス
は、排気ガスとして各排気口５６から排気管６０内を流
下して集合管６２内で全て合流し、更に、バタフライバ
ルブ６４で圧力調整されながら真空ポンプ６６を通過し
て、主排気管６８より系外へ排出される。ここで、排気
ガス中に含まれるパーティクル数は、パーティクル計測
手段８により計測される。また、ウエハＷがこのよう
に、連続的、或いは間欠的に処理されて行くと、定期的
（例えば２５枚処理する毎）、或いは不定期的にクリー
ニング処理を行う指令が、例えば図示しないホストコン
ピュータ等より出される。このクリーニング処理は、Ｃ
ｌＦ３ガスを、クリーニングガス供給管４４を介して処
理チャンバー１６内へ供給することにより行われ、これ
により、処理チャンバー１６の内壁やチャンバー内の構
造物、例えば載置台２０、シールドリング２６、シャワ
ーヘッド部４０等の表面に付着している不要な膜を除去
する。そして、このクリーニング処理の途中において
も、クリーニング処理の終点時点を決定するために、排
気ガス中に含まれるパーティクル数が、パーティクル計
測手段８により計測される。Further, the film forming gas in the processing chamber 16 flows down as exhaust gas from each exhaust port 56 into the exhaust pipe 60 and merges together in the collecting pipe 62, and the pressure is adjusted by the butterfly valve 64. After passing through the vacuum pump 66, it is discharged from the main exhaust pipe 68 to the outside of the system. Here, the number of particles contained in the exhaust gas is measured by the particle measuring means 8. Further, when the wafer W is processed continuously or intermittently in this way, a command to perform the cleaning process periodically (for example, every 25 sheets are processed) or irregularly is issued by, for example, a host computer (not shown). Etc. This cleaning process is C
1F 3 gas is supplied into the processing chamber 16 through the cleaning gas supply pipe 44, whereby the inner wall of the processing chamber 16 and structures inside the chamber, such as the mounting table 20, the shield ring 26, and the shower. The unnecessary film adhering to the surface of the head portion 40 and the like is removed. Even during the cleaning process, the particle count means 8 measures the number of particles contained in the exhaust gas in order to determine the end point of the cleaning process.
【００２５】次に、パーティクル計測手段８とクリーニ
ング終点決定手段１４について説明する。まず、このパ
ーティクル計測手段８の計測本体１０は、図３に示すよ
うに、非常に細いビーム状のレーザ光Ｌを照射するレー
ザ素子を有するレーザ光照射部７０と、排気管６０の中
心軸７２を通って上記レーザ光照射部７０と対向する側
に配置されるストッパ部材７４と、レーザ光Ｌの照射方
向に対して略直交する方向の管壁に設けられた受光素子
等よりなる散乱光検出部７６とで構成される。ここで、
前記レーザ素子は、小型化されたＧａＡｌＡｓ等の半導
体レーザ素子を用いており、その出力は数Ｗ〜数十Ｗの
出力のものが適正である。ここで半導体レーザ素子とし
ては、高出力のＹＡＧレーザを用いる事もできる。Next, the particle measuring means 8 and the cleaning end point determining means 14 will be described. First, as shown in FIG. 3, the measurement main body 10 of the particle measuring means 8 has a laser light irradiation unit 70 having a laser element for irradiating a laser beam L having a very narrow beam shape, and a central axis 72 of the exhaust pipe 60. Scattered light detection including a stopper member 74 disposed on the side facing the laser light irradiation unit 70 through the light passage and a light receiving element or the like provided on the tube wall in a direction substantially orthogonal to the irradiation direction of the laser light L. And part 76. here,
As the laser element, a miniaturized semiconductor laser element such as GaAlAs is used, and an output of several W to several tens W is appropriate. Here, as the semiconductor laser element, a high output YAG laser can be used.
【００２６】このレーザ光照射部７０は、照射するレー
ザ光Ｌがチャンバー中心軸７８とこの排気管６０の中心
軸７２（図１参照）の断面中心点Ｏを結ぶ線分に沿うよ
うに管壁に設けられている。また、照射されたレーザ光
Ｌが断面中心点Ｏを通過してチャンバー中心軸７８の位
置する方向に向かうのであれば、照射方向はどの方向で
もよい。但し、散乱光検出部７１との相対的な位置関係
は維持される。そして、ストッパ部材７４は、レーザ光
Ｌを吸収することにより、レーザ光Ｌが排気管６０内へ
の例えば乱反射が発生しないようにしている。In the laser light irradiating section 70, the irradiating laser light L extends along a line segment connecting the chamber central axis 78 and the cross sectional center point O of the central axis 72 of the exhaust pipe 60 (see FIG. 1). It is provided in. Further, the irradiation direction may be any direction as long as the irradiated laser beam L passes through the center point O of the cross section and travels in the direction in which the chamber center axis 78 is located. However, the relative positional relationship with the scattered light detection unit 71 is maintained. The stopper member 74 absorbs the laser light L to prevent the laser light L from being diffusely reflected into the exhaust pipe 60, for example.
【００２７】そして、図３に示すようにレーザ光Ｌの照
射方向に対して略直交する方向の管壁には、例えば受光
素子等よりなる散乱光検出部７１が設けられており、排
気ガス中に含まれるパーティクルＰにレーザ光Ｌが照射
されることにより発生する散乱光ＳＬを受光し得るよう
になっている。そして、散乱光検出部７１の中心は、断
面中心点７２に向かわず、図３に示すようにオフセット
されたオフセット距離Ｈ３に配置される。そして、この
散乱光検出部７１の出力は、上記制御・処理部１２へ供
給され、ここで単位時間当たりのパーティクル数が計測
される。ここでは、単位時間として０．１秒以上で設定
可能であるが、ここでは例えば２秒が設定され、２秒毎
のパーティクル数が測定値として上記クリーニング終点
決定手段１４へ向けて出力される。このクリーニング終
点決定手段１４の出力は、このＣＶＤ装置２の全体の動
作を制御する装置ホストコンピュータ７９へ出力され、
例えば開閉弁４８を制御する。尚、予め制御するパラメ
ータを組込んだ制御系を設けてもよい。このパラメータ
としては、膜厚計測、圧力計、成膜ガス濃度、成分、膜
質計測等の手段をチャンバー搬送系、搬出系に設けて最
適な成膜形成方法も行うことが可能である。As shown in FIG. 3, a scattered light detecting portion 71 including, for example, a light receiving element is provided on the tube wall in a direction substantially orthogonal to the irradiation direction of the laser light L, and the scattered light detecting portion 71 is provided in the exhaust gas. The scattered light SL generated by irradiating the laser light L on the particles P included in the above can be received. The center of the scattered light detector 71 does not face the cross-section center point 72, but is arranged at an offset distance H3 offset as shown in FIG. Then, the output of the scattered light detection unit 71 is supplied to the control / processing unit 12, and the number of particles per unit time is measured here. Here, the unit time can be set to 0.1 seconds or more, but here, for example, 2 seconds is set, and the number of particles every 2 seconds is output to the cleaning end point determining means 14 as a measurement value. The output of the cleaning end point determining means 14 is output to an apparatus host computer 79 that controls the overall operation of the CVD apparatus 2.
For example, the on-off valve 48 is controlled. A control system that incorporates parameters to be controlled in advance may be provided. As this parameter, it is possible to provide a means for measuring the film thickness, a pressure gauge, a film-forming gas concentration, a component, a film quality, etc. in the chamber transport system and the carry-out system to perform an optimum film-forming method.
【００２８】次に、図４及び図５も参照してクリーニン
グ終点決定手段１４について説明する。図５に示すよう
に、処理チャンバー１６内にＣｌＦ３ガスを流して、ク
リーニング処理を開始すると、しばらくして多量にパー
ティクルが発生し、このパーティクル数が略数個程度ま
で減少した時点が、後述するように略ジャストエッチ時
点になるので、この時点を自動的に検出して、これに基
づいてクリーニング処理の終点を決定することになる。
図４に示すように、このクリーニング終点決定手段１４
は、前記制御・処理部１２からの計測値を入力し、この
計測値が、所定のパーティクル閾値以下であるか否かを
判断するパーティクル数判断部と、上記パーティクル数
判断部の出力に基づいて前記計測値が所定の閾値以下の
状態になっている継続時間を測定する低パーティクル数
継続時間計測部８０と、この計測部８０の出力に基づい
てジャストエッチ時点を決定するジャストエッチ時点決
定部８２と、このジャストエッチ時点までのクリーニン
グ処理期間に基づいてオーバエッチング期間を決定する
オーバエッチング期間決定部８４と、このオーバエッチ
ング期間に基づいてクリーニング処理の終点時点を決定
する終点決定部８６とにより主に構成されている。この
クリーニング終点決定手段１４は、例えばマイクロコン
ピュータ等よりなり、上記各部の動作はソフトウエア的
に実行され、また、この動作は制御部８９により制御さ
れる。Next, the cleaning end point determining means 14 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. As shown in FIG. 5, when ClF 3 gas is caused to flow into the processing chamber 16 and the cleaning process is started, a large amount of particles are generated after a while, and the point when the number of particles is reduced to about several will be described later. As described above, since it is almost the time of just etching, this time is automatically detected, and the end point of the cleaning process is determined based on this time.
As shown in FIG. 4, this cleaning end point determining means 14
Is based on the output of the particle number determination unit that inputs the measured value from the control / processing unit 12 and determines whether the measured value is less than or equal to a predetermined particle threshold value, and the particle number determination unit. A low particle number continuation time measuring unit 80 for measuring the continuation time in which the measured value is equal to or less than a predetermined threshold value, and a Just Etch time point determination unit 82 for determining the Just Etch time point based on the output of the measurement unit 80. And an over-etching period determining unit 84 that determines an over-etching period based on the cleaning process period up to the just-etching point, and an end-point determining unit 86 that determines an end point of the cleaning process based on the over-etching period. Is configured. The cleaning end point determining means 14 is composed of, for example, a microcomputer, etc., and the operation of each of the above parts is executed by software, and this operation is controlled by the control part 89.
【００２９】本実施例では、前述したように単位時間と
して例えば２秒間隔でパーティクル数が計測されて、そ
の計測値が制御・処理部１２から出力されて、上記パー
ティクル数判断部８１へ入力される。このパーティクル
数判断部８１では、パーティクル数が閾値、例えば１０
個よりも少ないか否かが判断される。そして、その判断
結果は次の低パーティクル数継続時間計測部８０へ入力
されている。ここで、この低パーティクル数継続時間計
測部８０は、パーティクル数が所定のパーティクル閾
値、例えば１０個以下である状態が継続した時間、すな
わち低パーティクル数継続時間を出力する。尚、この時
のパーティクル数の閾値”１０個”の値は単に一例を示
したに過ぎず、これに限定されず、１個以上で設定可能
である。また、上記ジャストエッチ時点決定部８２は、
上記低パーティクル数継続時間が所定の時間閾値、例え
ば１６秒間（８単位時間に相当）以上継続しているか否
かを決定し、この時間閾値以上になった時点で、その時
点よりも、その時間閾値の時間だけ、すなわち１６秒間
だけ遡った時点をジャストエッチ時点であると決定す
る。尚、上記時間閾値の時間、すなわち、１６秒間経過
した時の時点を、ジャストエッチ時点としてもよい。そ
の時間閾値は、単に一例を示したに過ぎず、これに限定
されず、例えば１〜３００秒程度である。好ましくは、
１〜６０秒程度である。In the present embodiment, as described above, the number of particles is measured at unit intervals of, for example, 2 seconds, and the measured value is output from the control / processing unit 12 and input to the particle number determination unit 81. It In the particle number determination unit 81, the number of particles is a threshold value, for example, 10
It is determined whether the number is smaller than the number. Then, the determination result is input to the next low particle number duration measuring unit 80. Here, the low particle number continuation time measurement unit 80 outputs a time when the state in which the number of particles is a predetermined particle threshold, for example, 10 or less, that is, a low particle number continuation time. Note that the value of the threshold value "10" of the number of particles at this time is merely an example, and the value is not limited to this and can be set to one or more. Further, the just-etching time point determination unit 82 is
It is determined whether or not the low particle count continuation time continues for a predetermined time threshold, for example, 16 seconds (equivalent to 8 unit time) or more, and when the time becomes equal to or more than the time threshold, the time is longer than that time. It is determined that the just etch time is a time point that is traced back for a threshold time, that is, for 16 seconds. The time of the time threshold, that is, the time point when 16 seconds have elapsed may be set as the just etch time point. The time threshold value is merely an example, and the time threshold value is not limited to this and is, for example, about 1 to 300 seconds. Preferably,
It is about 1 to 60 seconds.
【００３０】次に、上記オーバエッチング期間決定部８
４は、上記ジャストエッチ時点までのクリーニング処理
期間Ｔに所定の係数ｋを乗算することによりオーバエッ
チング期間を定める。この係数ｋは、堆積膜の膜種や温
度やクリーニングガス流量などのクリーニング条件によ
り予め定められているが、通常は０．１〜１程度の範囲
であり、好ましくは０．２〜０．６、本実施例では係数
ｋとして例えば”０．５”を設定している。次に、終点
決定部８６は、上記オーバエッチング期間が定められた
ならば、上記ジャストエッチ時点に、更に、オーバエッ
チング期間（ｋ・Ｔ）を加えた時点がクリーニング処理
の終点であると認識し、そして、上記ジャストエッチ時
点からオーバエッチング期間だけ経過した時に、クリー
ニングガスの供給を停止するために開閉弁４８と閉じる
ような動作を行うことになる。Next, the above-mentioned overetching period determining unit 8
Reference numeral 4 defines the overetching period by multiplying the cleaning process period T up to the just etching time by a predetermined coefficient k. This coefficient k is predetermined depending on the film type of the deposited film, the cleaning conditions such as the temperature and the cleaning gas flow rate, but is usually in the range of about 0.1 to 1, and preferably 0.2 to 0.6. In this embodiment, the coefficient k is set to, for example, "0.5". Next, if the overetching period is set, the end point determining unit 86 recognizes that the time point at which the overetching period (k · T) is further added to the just etching time point is the end point of the cleaning process. Then, when only the over-etching period elapses from the time of the just etching, the operation of closing the on-off valve 48 to stop the supply of the cleaning gas is performed.
【００３１】上述したクリーニング処理の終点決定の動
作は、図５に示すように、クリーニングガスであるＣｌ
Ｆ３ガスの供給を開始した後のしばらくの間は、パーテ
ィクルはほとんど生じないので、一旦、パーティクル数
の閾値以上のパーティクル数が検出された後に、開始す
るように制御する。ここで、ジャストエッチ時点とパー
ティクル数の増減との相関関係を実際に検討したので、
図６を参照してその検討結果について説明する。図６
（Ａ）は５枚の半導体ウエハにＷＳｉ膜の成膜処理を行
った後に、クリーニング処理を行った時のパーティクル
数の増減を示し、図６（Ｂ）は２５枚の半導体ウエハに
ＷＳｉ膜の成膜処理を行った後に、クリーニング処理を
行った時のパーティクル数の増減を示す。As shown in FIG. 5, the above-described operation for determining the end point of the cleaning process is performed by using Cl as the cleaning gas.
Particles are hardly generated for a while after the supply of the F 3 gas is started. Therefore, the control is performed so that the particles are once started to be detected after the number of particles equal to or larger than the threshold of the number of particles is detected. Here, since we actually examined the correlation between the time of just etching and the increase / decrease in the number of particles,
The examination result will be described with reference to FIG. Figure 6
FIG. 6A shows the increase and decrease in the number of particles when the cleaning process is performed after the WSi film is formed on the five semiconductor wafers, and FIG. 6B shows the WSi film on the 25 semiconductor wafers. The increase / decrease in the number of particles when the cleaning process is performed after the film forming process is performed is shown.
【００３２】ここではクリーニングガスとしてＣｌＦ３
ガスを用い、また、処理チャンバー内の載置台の表面
を、このチャンバー壁に設けた覗き窓を介して観察して
おり、この載置台の表面の色が変化した時点をジャスト
エッチ時点としている。尚、図６（Ａ）と図６（Ｂ）と
では縦軸のスケールが異なる点に注意されたい。また、
横軸の時間の数値は、時・分・秒を表している。図示す
るように、ＣｌＦ３ガスを供給してクリーニング処理を
開始すると、５０秒程度はパーティクルがほとんど発生
しない。これは、クリーニングガスの開閉弁４８（図１
参照）が開になってからクリーニングガスが処理チャン
バー１６に入るまでのタイムラグと考えられる。そし
て、５０秒程度を経過した時点からパーティクルが急激
に発生し、そして、一旦ピークとなった後に減少に転ず
る。この時、図６（Ｂ）に示すウエハ２５枚処理の場合
には、１回大きなピーク値を突発的に検出した後に、１
０秒程度の間、パーティクルが非常に減少し、その後、
再度、パーティクル数は増加して第２のピークとなり、
その後、パーティクル数は徐々に減少している。この様
に、付着膜厚によっては、計測パターンが異なるため、
前述したようにジャストエッチ時点決定部８２におい
て、例えば単位時間（２ｓｅｃ）当たりのパーティクル
数が１０個以下の検出状態を１６ｓｅｃ間程度継続した
時点をジャストエッチ時点とするようにしてもよい。Here, ClF 3 is used as a cleaning gas.
Gas is used, and the surface of the mounting table in the processing chamber is observed through a viewing window provided on the chamber wall, and the time when the color of the surface of the mounting table changes is regarded as the just etching time. Note that FIG. 6 (A) and FIG. 6 (B) have different vertical scales. Also,
Numerical values of time on the horizontal axis represent hours, minutes, and seconds. As shown in the figure, when ClF 3 gas is supplied to start the cleaning process, almost no particles are generated for about 50 seconds. This is a cleaning gas opening / closing valve 48 (see FIG.
It is considered that there is a time lag from when the cleaning gas is opened) to when the cleaning gas enters the processing chamber 16. Then, after a lapse of about 50 seconds, particles abruptly occur, and once they reach a peak, they start to decrease. At this time, in the case of processing 25 wafers shown in FIG. 6B, after a large peak value is suddenly detected once,
Particles are greatly reduced for about 0 seconds, then
Once again, the number of particles increases and becomes the second peak,
After that, the number of particles gradually decreases. In this way, because the measurement pattern differs depending on the deposited film thickness,
As described above, in the just etch time point determination unit 82, for example, the time point when the detection state in which the number of particles per unit time (2 sec) is 10 or less is continued for about 16 seconds may be set as the just etch time point.
【００３３】そして、図４にて説明したような条件で、
すなわち、１０個以下のパーティクル数の検出状態が１
６秒間継続した時に、その時よりも１６秒前に遡った時
点を、パーティクル計測手段８により定められるジャス
トエッチ時点とした。この結果、図６（Ａ）に示す場合
には、ジャストエッチの時点は目視の時はクリーニング
開始から５７秒であり、パーティクル計測手段８の場合
は５４秒であり、その差は僅か３秒であった。また、図
６（Ｂ）に示す場合には、ジャストエッチの時点は、目
視の時はクリーニング開始から１３５秒であり、パーテ
ィクル計測手段８の場合は１３４秒であり、その差は僅
か１秒と、略相関がとれていた。Then, under the conditions described with reference to FIG.
That is, the detection state of the number of particles of 10 or less is 1
When it continued for 6 seconds, the time point that was traced back 16 seconds before that time was taken as the just etch time point determined by the particle measuring means 8. As a result, in the case shown in FIG. 6 (A), the just etch time is 57 seconds from the start of cleaning when visually observed, and 54 seconds in the case of the particle measuring means 8 which is only 3 seconds. there were. Further, in the case shown in FIG. 6B, the time of just etching is 135 seconds from the start of cleaning when visually observed, and 134 seconds in the case of the particle measuring means 8 which is only 1 second. , Were almost correlated.
【００３４】このように、上述のようにパラメータ計測
手段８を用いて決定されるジャストエッチ時点は、目視
の場合に決定されるジャストエッチ時点と略同じ時点で
あり、略正確に、且つ自動的にジャストエッチ時点を決
定できることが確認できた。すなわち、クリーニング開
始前におけるウエハ処理枚数に関係なく、クリーニング
ガスによってエッチングされてパーティクルが発生した
時間を計測し、これに基づいて自動的に正確にオーバエ
ッチング時点を決定することができることになる。従っ
て、前述のように、このジャストエッチ時点を起点とし
て、決定されたオーバーエッチングの時間、つまり所定
の時間オーバエッチング処理を実行すれば、ウエハ処理
の枚数に関係なく、また、オペレータによる操作等をし
なくても、予め装置ホストコンピュータ、ＡＰＣ（Ａｄ
ｖａｎｃｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御
系に設定しておけば過不足のないクリーニング処理を常
に実行できることになる。As described above, the just etch time point determined by using the parameter measuring means 8 as described above is substantially the same time point as the just etch time point determined in the case of visual observation, which is substantially accurate and automatic. It was confirmed that the just etch time can be determined. That is, regardless of the number of processed wafers before the start of cleaning, it is possible to measure the time when particles are generated by being etched by the cleaning gas, and based on this, the overetching time point can be automatically and accurately determined. Therefore, as described above, when the determined overetching time, that is, the overetching process for a predetermined time, is started from this just etching time, regardless of the number of wafers processed, the operation by the operator can be performed. Even if it does not, the device host computer, APC (Ad
If it is set in the advanced process control system, it is possible to always execute the cleaning process without excess or deficiency.
【００３５】ここで、図７を参照して、エッチング終点
時点の決定プロセスをより詳しく説明する。まず、図示
しないホストコンピュータ等よりクリーニング処理開始
の指令が発せられると、クリーニングプログラムがスタ
ートし（Ｓ１）、これにより、処理チャンバー１６（図
１参照）内へクリーニングガスの供給が開始される（Ｓ
２）。そして、クリーニング処理の経過時間の計測も開
始される。次に、クリーニングガスの供給の開始後、初
期時間ｔ１（図５参照）が経過したか否かを判断する
（Ｓ３）。これは、クリーニングガスの供給を開始して
も直ちにパーティクルが発生するのではなく、クリーニ
ングガスが処理チャンバー内に供給されてもしばらくは
パーティクルが発生しないからであり、この間のパーテ
ィクル計測を行わないようにするためである。この初期
時間ｔ１は、クリーニングガスの供給量等にもよるが、
例えば１〜１２０ｓｅｃ程度である。尚、この初期時間
ｔ１の間にもパーティクル計測を行っても、その計測値
に基づくこれから説明する演算処理を行わなければ問題
は生じない。Now, the process of determining the etching end point will be described in more detail with reference to FIG. First, when a cleaning process start command is issued from a host computer (not shown) or the like, the cleaning program is started (S1), and thereby the supply of the cleaning gas into the process chamber 16 (see FIG. 1) is started (S1).
2). Then, the measurement of the elapsed time of the cleaning process is also started. Next, it is determined whether or not the initial time t1 (see FIG. 5) has elapsed after the start of supplying the cleaning gas (S3). This is because particles are not generated immediately after the supply of the cleaning gas is started, but particles are not generated for a while even when the cleaning gas is supplied into the processing chamber. This is because This initial time t1 depends on the amount of cleaning gas supplied and the like,
For example, it is about 1 to 120 seconds. Even if the particle measurement is performed during the initial time t1, no problem occurs unless the calculation process described below based on the measured value is performed.
【００３６】そして、初期時間ｔ１が経過したならば、
パーティクル計測手段８により排気ガス中のパーティク
ル数の計測が開始される（Ｓ４）。この時点、すなわち
初期時間ｔ１が経過した時点においては、図５にも示す
ように、十分に多量のパーティクル数がクリーニング処
理により発生している状態となっている。従って、この
時のパーティクル数の計測値は確実に１０個よりも遥か
に大きな値となる。このパーティクル計測手段８の計測
値は、クリーニング終点決定手段１４のパーティクル数
判定部８１へ入力されて、パーティクル数が１０個以下
か否かが判断される（Ｓ５）。次に、この判断結果が低
パーティクル数継続時間計測部８０へ入力され、パーテ
ィクル数が１０個以下の場合には、直前の計測値もパー
ティクル数が１０個以下か否かが判断される（Ｓ６）。
ここで、ＮＯの場合、すなわち直前の計測値でパーティ
クル数が１０を越えて大きい場合には、ここでパーティ
クル数が初めて閾値よりも低下したことを意味するの
で、この時点がジャストエッチ時点になる可能性がある
ことになるこから、クリーニングガスの供給開始から現
時点までの経過時間Ｔを記憶する。この経過時間Ｔは、
パーティクル数の計測値が一旦１０個以下になって、再
度１０個以上になった後に再び１０個以下になった時に
は、その値が、更新される。When the initial time t1 has elapsed,
The particle measuring means 8 starts measuring the number of particles in the exhaust gas (S4). At this time, that is, when the initial time t1 has elapsed, as shown in FIG. 5, a sufficiently large number of particles are generated by the cleaning process. Therefore, the measured value of the number of particles at this time is certainly much larger than 10. The measurement value of the particle measuring unit 8 is input to the particle number determination unit 81 of the cleaning end point determining unit 14 to determine whether the number of particles is 10 or less (S5). Next, this determination result is input to the low particle number duration measuring unit 80, and when the number of particles is 10 or less, it is determined whether or not the immediately previous measurement value is also 10 or less (S6). ).
Here, in the case of NO, that is, when the number of particles is larger than 10 in the immediately preceding measured value, it means that the number of particles has dropped below the threshold value for the first time, and this time is the just etching time. Since there is a possibility of this, the elapsed time T from the start of supplying the cleaning gas to the present time is stored. This elapsed time T is
When the measured value of the number of particles becomes 10 or less once, becomes 10 or more again, and then becomes 10 or less again, the value is updated.
【００３７】そして、次にパーティクル数の計測値が閾
値（１０個）以下の状態が所定の時間（１６ｓｅｃ）継
続したか否かが判断される（Ｓ８）。この判断は、上記
ステップＳ６において、ＮＯの場合、すなわちパーティ
クル数の計測値が連続して閾値以下の場合にも、ステッ
プＳ７を経由しないで実行される。そして、このステッ
プＳ８において、ＮＯの場合、すなわち例えばパーティ
クル数の計測値が１０個以下となる低パーティクル数継
続時間が１６ｓｅｃ以下の場合には、上記ステップＳ５
へ戻り、パーティクル数の計測が継続される。換言すれ
ば、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８で、パーティクル
数の計測値が１０個以下となる低パーティクル数継続時
間が計測されることになる。そして、低パーティクル数
継続時間が所定の時間閾値、例えば１６秒間続いたか否
かが判断され（Ｓ８）、その時間が１６秒間続いた時に
は、その時よりも１６秒間遡った時点をジャストエッチ
時点として決定する（Ｓ９）。ここでステップＳ５、Ｓ
６、Ｓ７、Ｓ８で上記低パーティクル継続時間計測部８
０及びジャストエッチ時点決定部８２を構成する。Then, it is judged whether or not the state in which the measured value of the number of particles is equal to or less than the threshold value (10) has continued for a predetermined time (16 sec) (S8). This determination is executed without passing through step S7 even when the determination in step S6 is NO, that is, when the measured value of the number of particles is continuously below the threshold value. Then, in the case of NO in this step S8, that is, in the case where, for example, the low particle count duration time is 16 sec or less when the measured value of the particle count is 10 or less, the above step S5 is performed.
Return to and continue counting the number of particles. In other words, in steps S5, S6, S7, and S8, the low particle count duration time when the measured particle count is 10 or less is measured. Then, it is judged whether or not the low particle number continuation time has continued for a predetermined time threshold, for example, 16 seconds (S8), and when that time continues for 16 seconds, a time point that is 16 seconds back from that time is determined as the just etch time point. Yes (S9). Here, steps S5 and S
6, the low particle duration measuring unit 8 in S7, S8
0 and the just etch time point determination unit 82.
【００３８】そして、この１６秒間遡ったときまでのク
リーニング処理時間は先に記憶した時間Ｔである。尚、
前述したように１６秒間遡らないで、低パーティクル数
状態が１６秒間続いた時点を、ジャストエッチ時点とし
てよい。そして、この結果に基づいて、オーバエッチン
グ期間決定部８４では”クリーニングエッチング期間Ｔ
・係数ｋ”を実行することによりオーバエッチング期間
を決定する（Ｓ１０）。そして、このオーバエッチング
期間に基づいて、終点決定部８６はエッチング処理の終
点時点を決定する（Ｓ１１）。そして、クリーニング処
理の終点時点に達したならば（Ｓ１２）、上記クリーニ
ングガスの供給を停止し（Ｓ１３）、エッチング処理を
終了することになる。尚、測定するパーティクルのサイ
ズは、制御・処理部１２にてパラメータを選択的に設定
することにより、０．０１μｍ以上の範囲内で種々選択
できる。The cleaning processing time up to the time of going back 16 seconds is the time T stored previously. still,
As described above, the time point when the low particle number state continues for 16 seconds without going back for 16 seconds may be the just etch time point. Then, based on this result, the over-etching period determining unit 84 causes the “cleaning etching period T
The overetching period is determined by executing the coefficient k ″ (S10). Based on this overetching period, the end point determining unit 86 determines the end point of the etching process (S11). When the end point is reached (S12), the supply of the cleaning gas is stopped (S13), and the etching process is terminated. The particle size to be measured is a parameter in the control / processing unit 12. Can be variously selected within the range of 0.01 μm or more by selectively setting
【００３９】このようにして、前述したように、クリー
ニング処理の開始前におけるウエハ処理枚数に関係な
く、適正で、且つ略正確なジャストエッチ時点を求める
ことができ、これに基づいてクリーニング処理の終点時
点を決定し、予め装置ホストコンピュータ又はＡＰＣ制
御系に設定しておくことで、常に過不足のない、オペレ
ータによる操作等しなくて、自動的に適正な時間でのク
リーニング処理を行うことができる。従って、処理チャ
ンバー内及びその構造物へのダメージを小さくする事が
でき、長寿命化を図ることができ、しかも、高価なクリ
ーニングガスを無駄に消費することも防止することがで
きる。In this way, as described above, an appropriate and almost accurate just etch time point can be obtained regardless of the number of wafers processed before the cleaning process is started, and based on this, the end point of the cleaning process can be obtained. By determining the time point and setting it in the apparatus host computer or the APC control system in advance, it is possible to automatically perform a cleaning process at an appropriate time without any excess or deficiency and without an operator's operation. . Therefore, damage to the inside of the processing chamber and its structure can be reduced, the life can be extended, and waste of expensive cleaning gas can be prevented.
【００４０】ここでは不要なＷＳｉ膜のクリーニング処
理を例にとって説明したが、これに限定されず、どのよ
うな膜種のクリーニング処理時にも本発明を適用するこ
とができ、例えばＴｉ膜、Ｗ膜、ＷＮ膜、ＴｉＮ膜、Ｔ
ａ膜、ＴａＯｘ膜、ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ
膜、ＴａＮ、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＰａＯ３等のクリー
ニング処理時にも本発明を適用できる。また、クリーニ
ングガスに関してもＣｌＦ３ガスに限定されず、Ｎ
Ｆ３、ＣｌＦ、ＨＦ等の他のクリーニングガスでも本発
明を適用できる。また、ここでは、被処理体として半導
体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、
ガラス基板、ＬＣＤ基板、化合物半導体基板等の場合に
も、本発明方法を適用することができる。Although the cleaning process of the unnecessary WSi film has been described here as an example, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to the cleaning process of any film type, for example, a Ti film or a W film. , WN film, TiN film, T
a film, TaOx film, SiO 2 film, SiN film, SiON
The present invention can be applied during the cleaning process of the film, TaN, HfO 2 , ZrO 2 , PaO 3, and the like. Also, the cleaning gas is not limited to ClF 3 gas, but N
The present invention can be applied to other cleaning gases such as F 3 , ClF, and HF. Although the semiconductor wafer has been described as an example of the object to be processed, the invention is not limited to this.
The method of the present invention can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, a compound semiconductor substrate and the like.
【００４１】＜第１の変形例＞次に、ＴｉＮ膜を形成す
る異なる形態の処理装置に本発明を適用した場合につい
て説明する。図８は本発明の処理装置の第１の変形例を
示す構成図である。すなわち、ここでは処理チャンバー
９０の底部の中心部を下方に凹部状に窪ませており、こ
の凹部９２の底部より支柱９４を起立させ、この上端
に、加熱ヒータ（図示せず）が内蔵された載置台９６を
取り付けて設けている。載置台９６及び支柱９４はＡｌ
Ｎ等のセラミックからなる。そして、この載置台９６に
対向する処理チャンバー９０の天井部に、シャワーヘッ
ド部９８を設けており、実際の構造は原料ガスであるＴ
ｉＣｌ４ガスと還元ガスを含むが、ＮＨ３、Ｎ２、Ａｒ
とは別々に流れるようにしたマトリックス構造である。
そして、この載置台９６の下方には、ウエハを押し上げ
るリフタピン１００が、チャンバーの下方に設けたアク
チュエータ１０２により昇降可能に設けられ、ＴｉＣｌ
４ガス及び反応副生成物ＮＨ３Ｃｌが液化、又は付着し
ないように例えば１５０〜１７０℃程度に加熱されてい
る。<First Modification> Next, a case where the present invention is applied to a processing apparatus of a different form for forming a TiN film will be described. FIG. 8 is a configuration diagram showing a first modification of the processing apparatus of the present invention. That is, here, the central portion of the bottom of the processing chamber 90 is recessed downward in the shape of a recess, the support 94 is erected from the bottom of the recess 92, and a heater (not shown) is built in at the upper end. A mounting table 96 is attached and provided. The mounting table 96 and the column 94 are made of Al
It consists of ceramics such as N. A shower head portion 98 is provided on the ceiling portion of the processing chamber 90 facing the mounting table 96, and the actual structure is T which is a source gas.
Includes iCl 4 gas and reducing gas, but NH 3 , N 2 , Ar
And are matrix structures that are made to flow separately.
A lifter pin 100 for pushing up the wafer is provided below the mounting table 96 so that the lifter pin 100 can be moved up and down by an actuator 102 provided below the chamber.
The 4 gas and the reaction by-product NH 3 Cl are heated to, for example, about 150 to 170 ° C. so as not to liquefy or adhere.
【００４２】また、処理チャンバー９０の底部には、ペ
ルチェ素子１０４と冷却ジャケット１０６とよりなる温
度制御機構が設けられて、ＴｉＣｌ４ガス及び反応副生
成物ＮＨ３Ｃｌが液化、又は付着しないように例えば１
５０〜１７０℃程度に加熱されている。そして、上記支
柱９４内には加熱ヒータ用の配線１０８や熱電対配線１
１０が設けられる。また、上記凹部９２の底部側壁に
は、図示しない真空ポンプが介設される排気管１１２が
接続されており、この排気管１１２に、先の実施例で説
明したパーティクル計測手段８の計測本体１０を設け、
更に制御・処理部１２、クリーニング終点決定手段１４
を設けるようにしてもよい。尚、上記凹部９２の上端に
は、多数の通気孔を有するバッフルプレート１１４が設
けられている。この様に、ＴｉＣｌ４ガスとＮＨ３とＮ
２ガスをシャワーヘッド部９８より処理チャンバー９０
内に供給して、所望の温度に加熱した載置台９６上に配
置されたウエハ表面上にＴｉＮを成膜させる。A temperature control mechanism composed of a Peltier element 104 and a cooling jacket 106 is provided at the bottom of the processing chamber 90 so that the TiCl 4 gas and the reaction by-product NH 3 Cl do not liquefy or adhere. Eg 1
It is heated to about 50 to 170 ° C. The wiring 108 for the heater and the thermocouple wiring 1 are provided in the pillar 94.
10 are provided. Further, an exhaust pipe 112 in which a vacuum pump (not shown) is interposed is connected to the bottom side wall of the recess 92, and the measuring main body 10 of the particle measuring means 8 described in the previous embodiment is connected to the exhaust pipe 112. Is provided
Further, the control / processing unit 12 and the cleaning end point determining means 14
May be provided. A baffle plate 114 having a large number of ventilation holes is provided at the upper end of the recess 92. Thus, TiCl 4 gas, NH 3 and N
2 gas from the shower head 98 to the processing chamber 90
Then, the TiN film is formed on the surface of the wafer placed on the mounting table 96 heated to a desired temperature.
【００４３】ＷＳｉ成膜の実施例のように、処理チャン
バー内の不要な膜のクリーニングの際に、パラメータ計
測手段８を設けてあるので、前述したように、クリーニ
ング処理の開始前におけるウエハ処理枚数に関係なく、
適正で、且つ略正確なジャストエッチ時点を求めること
ができ、これに基づいてクリーニング処理の終点時点を
決定し、予め装置ホストコンピュータ又はＡＰＣ制御系
に設定しておくことで、常に過不足のない、オペレータ
による操作等しなくて、自動的に適正な時間でのクリー
ニング処理を行うことができる。従って、処理チャンバ
ー内及びその構造物へのダメージを小さくする事がで
き、長寿命化を図ることができ、しかも、高価なクリー
ニングガスを無駄に消費することも防止することができ
る。この第１の変形例では、１本になされた排気管１１
２にパーティクル計測手段８を設けているので、排ガス
中のパーティクル数を、より正確に捉えることが可能に
なる。As in the embodiment of WSi film formation, the parameter measuring means 8 is provided at the time of cleaning the unnecessary film in the processing chamber. Therefore, as described above, the number of wafers to be processed before the cleaning process is started. regardless of,
It is possible to find an appropriate and almost accurate just etch time point, and based on this, the end point time of the cleaning process is determined and set in advance in the apparatus host computer or the APC control system, so that there is always no excess or deficiency. The cleaning process can be automatically performed in an appropriate time without any operation by the operator. Therefore, damage to the inside of the processing chamber and its structure can be reduced, the life can be extended, and waste of expensive cleaning gas can be prevented. In this first modified example, the exhaust pipe 11 made into one
Since the particle measuring means 8 is provided in 2, it is possible to more accurately grasp the number of particles in the exhaust gas.
【００４４】＜第２の変形例＞次は、プラズマＣＶＤに
よりＴｉ膜を形成するような処理装置に本発明を適用し
た場合について説明する。図９は本発明の処理装置の第
２の実施例を示す構成図である。すなわち、ここでは処
理チャンバー１２０の天井部に設けられるシャワーヘッ
ド部１２２内は、原料ガスのＴｉＣｌ４ガス、Ａｒガス
及びクリーニングガスのＣｌＦ３ガス用の空間１２６と
還元ガスのＨ２ガス及びＮＨ３ガス用の空間１２４とに
分離区画されており、原料ガスと還元ガスは、処理チャ
ンバー１２０内に噴射するまで混ざらないで、上記各空
間１２６、１２４を介して噴射孔、ｂより供給される。
いわゆるポストミックス構造（マトリックス構造）のシ
ャワーヘッド部１２２が用いられている。そして、各空
間１２４、１２６はそれぞれ配管１３０、１３２と接続
され、シャワーヘッド部１２２に４５０ｋＨｚ〜６０Ｍ
Ｈｚの周波数のＲＦ電力を供給した際の絶縁用として働
き、処理チャンバー１２０内に、安定してプラズマを生
成させる。そして、このシャワーヘッド部１２２には、
マッチング回路１３４を介して高周波電源１３６が接続
されており、このシャワーヘッド部１２２を上部電極と
している。このシャワーヘッド部１２２は、アルミナよ
りなるリング状の絶縁物１３８を介して処理チャンバー
１２０の天井部に支持される。<Second Modification> Next, a case where the present invention is applied to a processing apparatus for forming a Ti film by plasma CVD will be described. FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the processing apparatus of the present invention. That is, here, in the shower head portion 122 provided on the ceiling portion of the processing chamber 120, a space 126 for TiCl 4 gas as a source gas, Ar gas, and ClF 3 gas as a cleaning gas, and H 2 gas and NH 3 as reducing gas. The raw material gas and the reducing gas are not mixed until they are injected into the processing chamber 120, and are supplied from the injection holes b through the respective spaces 126 and 124.
A so-called post-mix structure (matrix structure) shower head portion 122 is used. The spaces 124 and 126 are connected to the pipes 130 and 132, respectively, and the shower head unit 122 has 450 kHz to 60 M.
It functions as an insulator when RF power having a frequency of Hz is supplied, and stably generates plasma in the processing chamber 120. And, in this shower head part 122,
A high frequency power supply 136 is connected via a matching circuit 134, and this shower head portion 122 is used as an upper electrode. The shower head portion 122 is supported on the ceiling portion of the processing chamber 120 via a ring-shaped insulator 138 made of alumina.
【００４５】また、シャワーヘッド部１２２の側面側に
は、例えば石英よりなるリング状の詰物１４０が配置さ
れている。そして、このシャワーヘッド部１２２の上面
にはヒータ１４２が設けられており、これを所望の温
度、例えば１００〜２００℃で成膜ガス（ＴｉＣｌ４ガ
ス）が液化しないように加熱するようになっている。そ
して、シャワーヘッド部１２２の上側にはＡｌ２Ｏ５等
のセラミック又は樹脂等からなる断熱材１４４が設けら
れており、この上下の空間に冷却用の空気を供給できる
ようになっている。そして、シャワーヘッド部１２２の
温度を適正な温度、例えば５０〜５００℃に制御可能で
ある。また、このシャワーヘッド部１２２で上方全体を
覆うようにして、高周波漏れを防止するシールドボック
ス１４６が形成されている。尚、１４５はシャワーヘッ
ド部１２２を加熱する埋め込みヒータが埋め込まれてい
る。A ring-shaped padding 140 made of, for example, quartz is arranged on the side surface side of the shower head portion 122. A heater 142 is provided on the upper surface of the shower head portion 122, and is heated at a desired temperature, for example, 100 to 200 ° C. so that the film forming gas (TiCl 4 gas) is not liquefied. There is. A heat insulating material 144 made of ceramic such as Al 2 O 5 or resin is provided on the upper side of the shower head portion 122, and cooling air can be supplied to the upper and lower spaces. Then, the temperature of the shower head portion 122 can be controlled to an appropriate temperature, for example, 50 to 500 ° C. Further, a shield box 146 for preventing high frequency leakage is formed by covering the entire upper part with the shower head portion 122. In addition, an embedded heater 145 is embedded to heat the shower head portion 122.
【００４６】一方、下部電極を埋設する載置台１４７
は、図８と同様に、チャンバー底部を凹部状に窪ませて
なる凹部１４８の底部より起立させた支柱１５０の上端
で支持されている。そして、上記凹部１４８の底部側壁
には、図示しない真空ポンプが介設される排気管１５０
が接続されており、この排気管１５０に、先の実施例で
説明したパーティクル計測手段８の計測本体１０を設
け、更に制御・処理部１２、クリーニング終点決定手段
１４を設けるようにしてもよい。この様に、ＴｉＣｌ４
ガスとＨ２及びＡｒガスを混合されないマトリックス構
造のシャワーヘッド部１２８より処理チャンバー１２０
内に供給して、所望の温度、例えば５００〜７００℃に
加熱した載置台１４７を配置されたウエハ上にＴｉを成
膜させる。On the other hand, a mounting table 147 in which the lower electrode is embedded
8 is supported by the upper end of a column 150 standing upright from the bottom of a recess 148 formed by recessing the chamber bottom into a recess, as in FIG. An exhaust pipe 150 having a vacuum pump (not shown) is provided on the bottom side wall of the recess 148.
May be connected to the exhaust pipe 150, and the measuring main body 10 of the particle measuring means 8 described in the previous embodiment may be provided, and the control / processing unit 12 and the cleaning end point determining means 14 may be further provided. In this way, TiCl 4
Processing chamber 120 from the shower head portion 128 having a matrix structure in which the gas is not mixed with H 2 and Ar gas
Then, Ti is deposited on the wafer having the mounting table 147 placed therein and heated to a desired temperature, for example, 500 to 700 ° C.
【００４７】ＷＳｉ成膜の実施例のように、処理チャン
バー内の不要な膜のクリーニングの際に、パラメータ計
測手段８を設けてあるので、前述したように、クリーニ
ング処理の開始前におけるウエハ処理枚数に関係なく、
適正で、且つ略正確なジャストエッチ時点を求めること
ができ、これに基づいてクリーニング処理の終点時点を
決定し、予め装置ホストコンピュータ又はＡＰＣ制御系
に設定しておくことで、常に過不足のない、オペレータ
による操作等しなくて、自動的に適正な時間でのクリー
ニング処理を行うことができる。従って、処理チャンバ
ー内及びその構造物へのダメージを小さくする事がで
き、長寿命化を図ることができ、しかも、高価なクリー
ニングガスを無駄に消費することも防止することができ
る。As in the embodiment of WSi film formation, the parameter measuring means 8 is provided at the time of cleaning the unnecessary film in the processing chamber. regardless of,
It is possible to find an appropriate and almost accurate just etch time point, and based on this, the end point time of the cleaning process is determined and set in advance in the apparatus host computer or the APC control system, so that there is always no excess or deficiency. The cleaning process can be automatically performed in an appropriate time without any operation by the operator. Therefore, damage to the inside of the processing chamber and its structure can be reduced, the life can be extended, and waste of expensive cleaning gas can be prevented.
【００４８】＜第３の変形例＞次は、処理装置として誘
導結合プラズマ（ＩＣＰ：ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｌｙＣ
ｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）により自然酸化膜をエッ
チングする処理装置を一例にとって説明する。図１０は
本発明の処理装置の第３の実施例を示す構成図である。
尚、この処理装置は本出願人が特願２００１−１１５２
号にて開示したものと略同じである。図示するように、
この処理装置７２６は、例えば天井部が開口された円筒
体状のアルミニウム製の処理チャンバー７２８を有して
いる。この処理チャンバー７２８の中心部には、その上
面に被処理体である半導体ウエハＷを載置する例えば窒
化アルミ（ＡｌＮ）等のセラミックよりなる円板状の載
置台７３０が設置されている。この載置台７３０内に
は、必要に応じて加熱手段としての抵抗加熱ヒータ７３
２や高周波電圧を印加するためのバイアス電極７３４が
予め埋め込まれている。<Third Modification> Next, as a processing device, an inductively coupled plasma (ICP: Inductive C) is used.
A processing apparatus for etching a native oxide film by open plasma will be described as an example. FIG. 10 is a block diagram showing the third embodiment of the processing apparatus of the present invention.
In addition, this processing apparatus is disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-1152
It is almost the same as that disclosed in No. As shown,
The processing apparatus 726 has a cylindrical processing chamber 728 made of aluminum, for example, whose ceiling is opened. At the center of the processing chamber 728, a disk-shaped mounting table 730 made of, for example, a ceramic such as aluminum nitride (AlN) on which the semiconductor wafer W to be processed is mounted is installed on the upper surface thereof. In the mounting table 730, a resistance heater 73 as a heating unit is provided as needed.
2 and a bias electrode 734 for applying a high frequency voltage are embedded in advance.
【００４９】そして、この載置台７３０には、これを上
下方向に貫通した複数、例えば３つのピン孔７３６（図
１中では２つのみ記す）が形成されており、各ピン孔７
３６には下端が連結リング７３８により共通に連結され
た例えば石英製の押し上げピン７４０が遊嵌状態で収容
されている。そして、この連結リング７３８は、処理チ
ャンバー７２８の底部を上下動可能に貫通する昇降ロッ
ド７４２により、押し上げ可能になされており、上記押
し上げピン７４０を上下動してウエハＷを持ち上げ、或
いは持ち下げ得るようになっている。また、上記昇降ロ
ッド７４２の容器底部の貫通部には、金属製の蛇腹状の
ベローズ７４４が設けられており、上記処理チャンバー
７２８内の気密性を維持しつつこの昇降ロッド７４２の
上下動を許容している。尚、図示されていないが、載置
台７３０の周縁部の上方には、プラズマをフォーカスし
て、プラズマを安定に維持し、エッチング時にウエハ周
縁部や載置台周縁部をエッチングから保護するためのシ
ャドウリングも上下動可能に設けられている。The mounting table 730 is formed with a plurality of, for example, three pin holes 736 (only two in FIG. 1) penetrating the mounting table 730 in the vertical direction.
A push-up pin 740 made of, for example, quartz, whose lower end is commonly connected by a connecting ring 738, is accommodated in 36 in a loosely fitted state. The connecting ring 738 can be pushed up by an elevating rod 742 penetrating the bottom of the processing chamber 728 so that the wafer W can be lifted or lowered by vertically moving the push-up pin 740. It is like this. Further, a bellows-shaped bellows 744 made of metal is provided in a penetrating portion of the container bottom of the elevating rod 742, and the elevating rod 742 is allowed to move up and down while maintaining airtightness in the processing chamber 728. is doing. Although not shown, a plasma is focused above the peripheral edge of the mounting table 730 to keep the plasma stable and protect the peripheral edge of the wafer and the peripheral edge of the mounting table from etching during etching. The ring is also vertically movable.
【００５０】また、上記処理チャンバー７２８の天井開
口部には、例えば石英等よりなる円筒体の有天井のドー
ム状チャンバー７４６がＯリング等のシール部材７４８
を介して気密に設けられている、そして、このドーム状
チャンバー７４６の周囲には、十数ターン程度巻回され
た誘導結合プラズマ用の高周波コイル７５０が設けられ
ており、この高周波コイル７５０には、マッチング回路
７５２を介して例えば４５０ｋＨｚ〜６０ＭＨｚの誘導
結合プラズマ用の高周波電源７５４に接続されている。In the ceiling opening of the processing chamber 728, a dome-shaped chamber 746 having a cylindrical ceiling made of, for example, quartz is provided with a sealing member 748 such as an O-ring.
A high-frequency coil 750 for inductively coupled plasma wound around a dozen of turns is provided around the dome-shaped chamber 746. , And is connected to a high frequency power source 754 for inductively coupled plasma of, for example, 450 kHz to 60 MHz via a matching circuit 752.
【００５１】そして、処理チャンバー７２８の上部側壁
には、ウエハＷの搬入・搬出時に開閉されるゲートバル
ブ７５６が設けられる。上記処理チャンバー７２８の天
井開口部とドーム状チャンバー７４６の接合間には、周
方向に沿ってガス供給手段７５７が配置され、このガス
供給手段７５７は、環状溝７５９が形成され、この溝７
５９と連通する、例えば２０個程度のガス噴射孔７５８
が形成されており、このガス噴射孔７５８は、ドーム状
チャンバー７４６内に向かって、所定の角度、例えば２
０〜６０°の角度で形成され、流量制御されたプラズマ
ガス等の処理ガス、例えばＨ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｏ２、Ｎ
２ガス及びその組合せを処理チャンバー７２８内へ供給
し得るようになっている。A gate valve 756, which is opened and closed when loading and unloading the wafer W, is provided on the upper side wall of the processing chamber 728. A gas supply means 757 is arranged along the circumferential direction between the ceiling opening of the processing chamber 728 and the dome-shaped chamber 746, and the gas supply means 757 is formed with an annular groove 759.
For example, about 20 gas injection holes 758 communicating with 59
The gas injection hole 758 is formed at a predetermined angle, for example, 2 mm, toward the inside of the dome-shaped chamber 746.
A processing gas such as a plasma gas, which is formed at an angle of 0 to 60 ° and whose flow rate is controlled, such as H 2 , Ar, He, O 2 , and N.
Two gases and combinations thereof can be fed into the processing chamber 728.
【００５２】そして、この処理チャンバー７２８の底部
７６０の略中央部には、処理チャンバー７２８の内径が
略３６２ｍｍ程度に対して、直径が略２１０ｍｍ程度の
大口径の開口７６２が形成されている。そして、この開
口７６２に、その下方（鉛直方向）へ実質的に直線上に
延びる同じく大口径の排気管路７６４がＯリング等のシ
ール部材７６６を介して気密に接続されており、排気コ
ンダクタンスをできるだけ大きくしている。具体的に
は、この排気管路７６４は、上記底部７６０に接続され
る上部管７６４Ａと、この下端に管径を調整するために
直径が順次縮小された管径調整管７６４Ｂを介して接続
される下部管７６４Ｃとにより主に構成されている。上
記各管７６４Ｂ、７６４Ｃの接合部には、それぞれＯリ
ング等のシール部材７６５、７６８が介設されて気密性
を保持している。そして、この下部管７６４Ｃの下端に
は、真空ポンプ７９８が接続されており、この真空ポン
プ７９８の側部に設けた排気フランジ７９９には、Ｏリ
ング等のシール部材７７０を介して後流排気管７７２が
接続されている。An opening 762 having a large diameter of about 210 mm is formed in the processing chamber 728 at a substantially central portion of the bottom 760 thereof, while the processing chamber 728 has an inner diameter of about 362 mm. A large-diameter exhaust pipe line 764 that extends substantially linearly downward (vertical direction) is airtightly connected to the opening 762 via a seal member 766 such as an O-ring, and the exhaust conductance is reduced. Make it as big as possible. Specifically, the exhaust pipe line 764 is connected to an upper pipe 764A connected to the bottom portion 760 and a lower end thereof via a pipe diameter adjusting pipe 764B whose diameter is sequentially reduced to adjust the pipe diameter. The lower tube 764C and the lower tube 764C. Sealing members 765 and 768 such as O-rings are provided at the joints of the pipes 764B and 764C to maintain airtightness. A vacuum pump 798 is connected to the lower end of the lower pipe 764C, and an exhaust flange 799 provided on a side portion of the vacuum pump 798 is provided with a downstream exhaust pipe via a seal member 770 such as an O-ring. 772 is connected.
【００５３】そして、上記排気管路７６４の上部管７６
４Ａ内の実質的に略中心部には、上記載置台７３０を支
持するための例えばアルミニウム製の載置台支持支柱７
７４が、同軸状に設けられている。具体的には、この載
置台支持支柱７７４は、上部中空パイプ部材７７４Ａ
と、この下端部にＯリング等のシール部材７７６を介し
て気密に接合される下部中空パイプ部材７７４Ｂとより
なり、上記上部中空パイプ部材７７４Ａの上端に、上記
載置台７３０の下面を気密に接合して、この載置台７３
０を支持するようになっている。このようにして、上記
下部中空パイプ部材７７４Ｂとこの外側の上部管７６４
Ａとであたかも２重管構造のようになされており、この
両部材間のドーナツ状の空間を排気ガスが流下するよう
になっている。そして、上記下部中空パイプ部材７７４
Ｂの外周壁と上記上部管７６４Ａの内周壁との間を接続
するようにして、複数の、図示例では４つの取付板７７
８が略等間隔で設けられており、この載置台７３０と載
置台支持支柱７７４の全体荷重を支えるようになってい
る。Then, the upper pipe 76 of the exhaust pipe line 764
4A, substantially in the substantially central portion thereof, for example, a mounting table support column 7 made of aluminum for supporting the mounting table 730 described above.
74 is provided coaxially. Specifically, the mounting table support column 774 is provided with an upper hollow pipe member 774A.
And a lower hollow pipe member 774B that is airtightly joined to the lower end portion thereof via a seal member 776 such as an O-ring, and the lower surface of the mounting table 730 is airtightly joined to the upper end of the upper hollow pipe member 774A. Then, this mounting table 73
It is supposed to support 0. In this way, the lower hollow pipe member 774B and the outer upper pipe 764 are provided.
It is as if it is a double pipe structure with A, and the exhaust gas flows down through a donut-shaped space between these two members. And the lower hollow pipe member 774.
The outer peripheral wall of B and the inner peripheral wall of the upper tube 764A are connected to each other, and a plurality of mounting plates 77, four in the illustrated example, are attached.
8 are provided at substantially equal intervals, and support the entire load of the mounting table 730 and the mounting table support column 774.
【００５４】また、これらの取付板７７８は、排気ガス
の流れ方向（鉛直方向）に沿って設けられており、排気
抵抗をできるだけ抑制するようになっている。そして、
上記載置台支持支柱７７４の下部中空パイプ部材７７４
Ｂの下端は、上記上部管７６４Ａを横方向へ貫通させて
ガス流れ方向に直交するように内部を横断して設けた中
空状のライン取り出し管７８０に互いに連通状態で接合
されている。そして、このライン取り出し管７８０によ
っても上記載置台７３０や載置台支持支柱７７４の荷重
を受けるようになっている。そして、上記取付板７７８
の下端は、上記ライン取り出し管７８０の外周壁の上端
部分に接合されている。尚、このライン取り出し管７８
０が十分に上記荷重を受ける得る程に強度を高く設定し
ておけば、上記取付板７７８の取り付けを省略するよう
にしてもよい。Further, these mounting plates 778 are provided along the flow direction (vertical direction) of the exhaust gas so as to suppress the exhaust resistance as much as possible. And
Lower hollow pipe member 774 of the above-mentioned stand supporting column 774
The lower end of B is joined in a mutually communicating state to a hollow line take-out pipe 780 which penetrates the upper pipe 764A in the lateral direction and crosses the inside so as to be orthogonal to the gas flow direction. The line take-out pipe 780 also receives the load of the mounting table 730 and the mounting table support column 774. Then, the above-mentioned mounting plate 778
Is joined to the upper end portion of the outer peripheral wall of the line take-out pipe 780. In addition, this line take-out pipe 78
The attachment plate 778 may be omitted if the strength is set to be high enough for 0 to receive the load.
【００５５】そして、上記ライン取り出し管７８０の上
部管７６４Ａに対する貫通部にはＯリング等のシール部
材７８２が介在されており、排気管路７６４内の気密性
を保持している。また、このライン取り出し管７８０内
や載置台支持支柱７７４内は、外気と連通して大気圧に
なされており、このライン取り出し管７８０内には、電
力供給ラインとして、上記抵抗加熱ヒータ７３２へ接続
されるヒータ線７８４や上記バイアス電極７３４へ接続
される高周波線７８６が挿通されている。そして、この
ヒータ線７８４の他端はヒータ電源（図示せず）に接続
され、また、上記高周波線７８６の他端はマッチング回
路７８８を介して例えば１３．５６ＭＨｚのバイアス用
の高周波を出力するバイアス用の高周波電源７９０に接
続されている。A seal member 782 such as an O-ring is interposed in the penetrating portion of the line take-out pipe 780 with respect to the upper pipe 764A to maintain the airtightness in the exhaust pipe line 764. Further, the inside of the line take-out pipe 780 and the inside of the mounting table support column 774 are communicated with the outside air to atmospheric pressure, and the line take-out pipe 780 is connected to the resistance heater 732 as a power supply line. The heater wire 784 and the high frequency wire 786 connected to the bias electrode 734 are inserted. The other end of the heater wire 784 is connected to a heater power source (not shown), and the other end of the high frequency wire 786 outputs a bias high frequency wave of, for example, 13.56 MHz through a matching circuit 788. Is connected to a high frequency power supply 790.
【００５６】また、上記載置台支持支柱７７４の上部中
空パイプ部材７７４Ａと下部中空パイプ部材７７４Ｂと
の接合部には、ここに設けたシール部材７７６の熱損傷
を防止するための冷却ジャケット７９２が設けられてお
り、この冷却ジャケット７９２に冷媒を流すための冷媒
循環路７９４も上記載置台支持支柱７７４内及びライン
取り出し管７８０内に挿通されている。そして、排気管
路７６４の下部管７６４Ｃには、３位置ゲートバルブよ
りなる流路調整弁７９６が設けられており、この排気管
路７６４の全開状態及び全閉状態も含めて流路面積を調
整し得るようになっている。尚、この流路調整弁７９６
として、上記ゲートバルブに代えて任意に流路面積を調
整できるバタフライバルブ等を用いてもよい。Further, a cooling jacket 792 for preventing heat damage to the seal member 776 provided here is provided at a joint portion between the upper hollow pipe member 774A and the lower hollow pipe member 774B of the mounting table support column 774 described above. The cooling medium circulation path 794 for flowing the cooling medium to the cooling jacket 792 is also inserted in the mounting table supporting column 774 and the line take-out pipe 780. The lower pipe 764C of the exhaust pipe 764 is provided with a flow passage adjusting valve 796 composed of a three-position gate valve, and the flow passage area is adjusted including the fully open state and the fully closed state of the exhaust pipe 764. Is ready to go. Incidentally, this flow path adjusting valve 796
As a substitute for the gate valve, a butterfly valve or the like that can arbitrarily adjust the flow passage area may be used.
【００５７】そして、この下部管７６４Ｃには、この流
路調整弁７９６の真下において例えばターボ分子ポンプ
等よりなる真空ポンプ７９８が直接的に介在されてい
る。この場合、この真空ポンプ７９８の吸入口７９８Ａ
は、排気ガスの流れに対して直交するように配置されて
おり、排気抵抗をできるだけ少なくするようになってい
る。図中、７８１は例えばプラズマを均一に被処理体全
面に形成されるようにフォーカスする石英製のフォーカ
スリングである。このフォーカスリング７８は、載置台
周縁に埋め込まれたＷＤＣ検出電極が露出する穴が複数
円周上に開口している。そして、上記した下部管７６４
Ｃや後流排気管７７２に、先の実施例で説明したパーテ
ィクル計測手段８の計測本体１０を設け、更に、制御・
処理部１２、クリーニング終点決定手段１４を設けるよ
うにしてもよい。A vacuum pump 798 composed of, for example, a turbo molecular pump or the like is directly interposed directly below the flow path adjusting valve 796 in the lower pipe 764C. In this case, the suction port 798A of this vacuum pump 798
Are arranged so as to be orthogonal to the flow of exhaust gas, so that exhaust resistance is minimized. In the figure, reference numeral 781 denotes a quartz focus ring that focuses plasma so that it is uniformly formed on the entire surface of the object to be processed. The focus ring 78 has a plurality of holes on the circumference of which the WDC detection electrodes embedded in the periphery of the mounting table are exposed. And the lower tube 764 described above
The measurement main body 10 of the particle measuring means 8 described in the previous embodiment is provided in C and the wake exhaust pipe 772, and further control / control is performed.
The processing section 12 and the cleaning end point determining means 14 may be provided.
【００５８】＜第４の変形例＞次に、ＷＦ６ガスとＨ２
ガス、ＳｉＨ４ガス、Ａｒガス、Ｎ２ガスを用いて熱Ｃ
ＶＤによりタングステン（Ｗ）膜を形成する処理装置に
本発明を適用した場合について説明する。図１１は本発
明の処理装置の第３の変形例を示す図、図１２は図１１
に示す処理装置の内部を示す断面図、図１３はガス導入
部の分解斜視図、図１４はシャワーヘッド部のガス導入
部を示す拡大断面図である。この処理装置は、パーティ
クル計測手段やクリーニング終点決定手段を設けた点以
外は特開平２００１−３２２８４７号公報にて開示した
装置と略同じである。<Fourth Modification> Next, WF 6 gas and H 2
Gas, SiH 4 gas, Ar gas, N 2 gas, and heat C
A case where the present invention is applied to a processing apparatus for forming a tungsten (W) film by VD will be described. FIG. 11 is a diagram showing a third modification of the processing apparatus of the present invention, and FIG. 12 is FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the inside of the processing apparatus shown in FIG. 13, FIG. 13 is an exploded perspective view of the gas introducing part, and FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing the gas introducing part of the shower head part. This processing apparatus is substantially the same as the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-322847, except that a particle measuring means and a cleaning end point determining means are provided.
【００５９】まず、図１１（Ａ）は処理装置の正面図、
図１１（Ｂ）は同側面図をそれぞれ示す。この処理装置
２００は、Ｈ２、ＳｉＨ４ガス、Ａｒガス、Ｎ２ガス及
びＷＦ６ガスを用いて被処理体である半導体ウエハＷ上
にタングステン膜を成膜するものである。この処理装置
２００は、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本体２
０２を有しており、この本体２０２の下部にはランプユ
ニット２０４が設けられている。本体２０２の上部には
後述する排気流路と連通する２本の上部排気管２０６が
設けられ、これらの２本の排気管は、２本が合流する集
合排気管部２０７を介して本体２０２の下部には前記上
部排気管２０６と後述する排気流路を介して接続された
下部排気管２０８が設けられている。この下部排気管２
０８は、本体２０２の前部左側のコーナー部であって、
ランプユニット２０４から待避した位置に設けられてい
る。First, FIG. 11A is a front view of the processing apparatus,
FIG. 11B shows the same side view. The processing apparatus 200 is for forming a tungsten film on a semiconductor wafer W which is an object to be processed using H 2 , SiH 4 gas, Ar gas, N 2 gas and WF 6 gas. As shown in FIGS. 11A and 11B, the processing device 200 includes a main body 2
02, and a lamp unit 204 is provided below the main body 202. Two upper exhaust pipes 206 communicating with an exhaust flow path described later are provided on the upper portion of the main body 202, and these two exhaust pipes are connected to the main body 202 via a collective exhaust pipe portion 207 where the two merge. A lower exhaust pipe 208, which is connected to the upper exhaust pipe 206 via an exhaust passage described later, is provided in the lower portion. This lower exhaust pipe 2
Reference numeral 08 denotes a front left corner of the main body 202,
It is provided at a position retracted from the lamp unit 204.
【００６０】図１２に示すように、本体２０２は、例え
ばアルミニウム等により有底円筒状に形成された処理チ
ャンバー２１０を有しており、その上にリッド２１２が
設けられている。処理チャンバー２１０内には円筒状の
シールドベース２１４が処理チャンバー２１０の底部か
ら立設されている。シールドベース２１４上部の開口に
は、環状のベースリング２１６が配置されており、ベー
スリング２１６の内周側には環状のアタッチメント２１
８が支持され、アタッチメント２１８の内周側エッジ部
に突出する突起部に支持されてウエハＷを載置する載置
台２２０が設けられている。リッド２１２には、載置台
２２０上に載置されたウエハＷと対向する位置に、後述
するシャワーヘッド部２２２が設けられている。As shown in FIG. 12, the main body 202 has a processing chamber 210 formed of, for example, aluminum in a cylindrical shape with a bottom, and a lid 212 is provided thereon. In the processing chamber 210, a cylindrical shield base 214 is provided upright from the bottom of the processing chamber 210. An annular base ring 216 is arranged in the opening above the shield base 214, and an annular attachment 21 is provided on the inner peripheral side of the base ring 216.
8 is supported, and a mounting table 220 for mounting the wafer W is provided, which is supported by a protrusion protruding from the inner peripheral edge of the attachment 218. A shower head portion 222, which will be described later, is provided on the lid 212 at a position facing the wafer W mounted on the mounting table 220.
【００６１】載置台２２０、アタッチメント２１８、ベ
ースリング２１６およびシールドベース２１４で囲繞さ
れた空間内には、円筒状のリフレクター２２４が処理チ
ャンバー２１０の底部から立設されており、このリフレ
クター２２４には例えば３箇所にスリット部が設けられ
（図１１にはこのうち１箇所を図示）、このスリット部
にウエハＷを載置台２２０から持ち上げるためのリフト
ピン２２６がそれぞれ昇降可能に配置されている。リフ
トピン２２６は、リフレクター２２４の外側に設けられ
た円環状の保持部材２２８および継ぎ手２３０を介して
押し上げ棒２４２に支持されており、押し上げ棒２４２
はアクチュエータ２４４に連結されている。また、リフ
トピン２２６は、熱線を透過する材料、例えば石英で構
成されている。また、リフトピン２２６と一体的に支持
部材２４６が設けられており、この支持部材２４６はア
タッチメント２１８を貫通してその上方に設けられた円
環状のクランプリング２４８を支持している。クランプ
リング２４８は、熱線を吸収しやすいアモルファスカー
ボンのようなカーボン系の部材や、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ
Ｎ、黒色ＡｌＮのようなセラミックスで構成されてい
る。In the space surrounded by the mounting table 220, the attachment 218, the base ring 216 and the shield base 214, a cylindrical reflector 224 is erected from the bottom of the processing chamber 210. Slits are provided at three positions (one of which is shown in FIG. 11), and lift pins 226 for lifting the wafer W from the mounting table 220 are respectively arranged at the slits so as to be lifted and lowered. The lift pin 226 is supported by the push-up rod 242 via an annular holding member 228 and a joint 230 provided outside the reflector 224.
Is connected to the actuator 244. The lift pins 226 are made of a material that transmits heat rays, for example, quartz. Further, a support member 246 is provided integrally with the lift pin 226, and the support member 246 penetrates the attachment 218 and supports an annular clamp ring 248 provided above the attachment 218. The clamp ring 248 is made of a carbon-based material such as amorphous carbon that easily absorbs heat rays, Al 2 O 3 , or Al.
It is made of ceramics such as N and black AlN.
【００６２】このような構成により、アクチュエータ２
４４が押し上げ棒２４２を昇降させることによって、リ
フトピン２２６とクランプリング２４８とは一体的に昇
降する。リフトピン２２６とクランプリング２４８と
は、ウエハＷを受け渡しする際にはリフトピン２２６が
載置台２２０から所定長さ突出するまで上昇され、リフ
トピン２２６上に支持されたウエハＷを載置台２２０上
に載置する際にはリフトピン２２６が載置台２２０に没
入されるとともにクランプリング２４８がウエハＷに当
接して保持する位置まで下降される（図１１参照）。With such a configuration, the actuator 2
As the lift bar 242 moves up and down, the lift pin 226 and the clamp ring 248 move up and down as a unit. When the wafer W is transferred, the lift pins 226 and the clamp ring 248 are raised until the lift pins 226 project from the mounting table 220 by a predetermined length, and the wafer W supported on the lift pins 226 is mounted on the mounting table 220. When doing so, the lift pins 226 are retracted into the mounting table 220, and the clamp rings 248 are lowered to a position where they are held in contact with the wafer W (see FIG. 11).
【００６３】また、載置台２２０、アタッチメント２１
８、ベースリング２１６およびシールドベース２１４で
囲繞された空間内には、パージガス供給機横２５０から
のパージガスが、処理チャンバー２１０の底部に形成さ
れたパージ流路２５２、およびこのパージガス流路と連
通する、リフレクター２２４内側下部の８箇所に等配さ
れた流路２５２ａを介して供給される。このようにして
供給されたパージガスを、載置台２２０とアタッチメン
ト２１６との隙間から径方向外方に沿って流出させるこ
とにより、後述するシャワーヘッド部２２２からの処理
ガスが載置台２２０裏面側に侵入することを防止すると
共に、ウエハＷの周縁部（ベベル部）及び裏面側に成膜
することを抑制している。Further, the mounting table 220 and the attachment 21
In the space surrounded by 8, the base ring 216 and the shield base 214, the purge gas from the purge gas feeder side 250 communicates with the purge flow passage 252 formed at the bottom of the processing chamber 210 and the purge gas flow passage. , Through the flow passages 252a that are evenly arranged at eight locations on the lower inside of the reflector 224. By allowing the purge gas supplied in this manner to flow radially outward from the gap between the mounting table 220 and the attachment 216, the processing gas from the shower head part 222 described below enters the back surface side of the mounting table 220. This prevents the film from being formed, and suppresses film formation on the peripheral portion (bevel portion) and the back surface side of the wafer W.
【００６４】更に、シールドベース２１４の複数箇所に
開口２５４が設けられており、この開口２５４の内周側
にはシールドベース２１４内外の圧力差が一定以上とな
った場合に動作して、シールドベース２１４内外を連通
させる圧力調節機構２５６が複数設けられている。これ
により、シールドベース２１４内外の圧力差が過大とな
ってクランプリング２４８にバタツキが生じたり、いず
れかの部材に大きな力が作用して破損したりすることを
防止することができる。Further, openings 254 are provided at a plurality of positions of the shield base 214, and the shield base 214 operates on the inner peripheral side when the pressure difference between the inside and outside of the shield base 214 becomes a certain value or more, and the shield base 214 operates. A plurality of pressure adjusting mechanisms 256 that communicate the inside and outside of the 214 are provided. As a result, it is possible to prevent the pressure difference between the inside and the outside of the shield base 214 from becoming excessive and the clamp ring 248 from fluttering, and from being damaged by a large force acting on any member.
【００６５】載置台２２０の真下の処理チャンバー２１
０底部には、リフレクター２２４に周囲を囲まれた開口
２５８が設けられており、この開口２５８には石英等の
熱線透過材料よりなる透過窓２６０が気密に取り付けら
れている。透過窓２６０の表面にはサファイヤコーティ
ングが形成されている。そして、上記ランプユニット２
０４は透過窓２６０の下方に設けられている。ランプユ
ニット２０４は、加熱室２６２と、この加熱室２６２内
に設けられた回転台２６４と、この回転台２６４に取り
付けられたランプ２６６と、加熱室２６２の底部に設け
られ、回転軸２６８を介して回転台２６４を回転させる
回転モータ２７０とを有している。また、ランプ２７０
は、その熱線を反射する反射部を有しており、それぞれ
のランプ２７０から放射される熱線が直接またはリフレ
クター２２４の内周に反射して載置台２２０の下面に均
等に到達するように配置されている。このような構成に
より、回転モータ２７０により回転台２６４を回転させ
ながら、ランプ２６６から熱線を放射させることによっ
て、ランプ２６６から放出された熱線が透過窓２６０を
介して載置台２２０の下面に照射され、載置台２２０を
均等に加熱し得るようになっている。The processing chamber 21 just below the mounting table 220.
An opening 258, which is surrounded by the reflector 224, is provided at the bottom of the 0. A transparent window 260 made of a heat ray transparent material such as quartz is airtightly attached to the opening 258. A sapphire coating is formed on the surface of the transmission window 260. Then, the lamp unit 2
04 is provided below the transmissive window 260. The lamp unit 204 is provided with a heating chamber 262, a rotary table 264 provided in the heating chamber 262, a lamp 266 attached to the rotary table 264, a lamp 266 provided at the bottom of the heating chamber 262, and a rotary shaft 268. And a rotary motor 270 for rotating the rotary table 264. Also, the lamp 270
Has a reflecting portion that reflects the heat rays thereof, and is arranged so that the heat rays emitted from the respective lamps 270 may reach the lower surface of the mounting table 220 either directly or by being reflected on the inner circumference of the reflector 224. ing. With such a configuration, while rotating the rotary table 264 by the rotary motor 270, heat rays are emitted from the lamps 266, so that the heat rays emitted from the lamps 266 are radiated to the lower surface of the mounting table 220 via the transmission window 260. The mounting table 220 can be heated uniformly.
【００６６】前述したシャワーヘッド部２２２は、その
外縁がリッド２１２上部と嵌合するように形成された筒
状のシャワーベース２７２と、このシャワーベース２７
２の内周側上部と嵌合し、さらにその上部に後述するガ
ス導入部２７４が設けられた円盤状の導入板２７６と、
シャワーベース２７２の下部に取り付けられたシャワー
プレート２７８とを有している。図１２及び図１３にも
示すように導入板２７６には、その中央に主ガス流路２
８０が形成され、この主ガス流路２８０を囲むように複
数（図１１には１本のみ図示）の周辺Ｈ２ガス又はＳｉ
Ｈ４ガス等の還元ガス流路２８２が形成されている。ま
た、シャワープレート２７８には、載置台２２０と、ア
タッチメント２１８と、ベースリング２１６とに対応し
た位置に１〜３ｍｍ径の主ガス吐出孔２８４が多数、例
えば格子状または放射状に設けられており、シャワープ
レート２７８の周辺側の最外部には１〜３ｍｍ径の周辺
Ｈ２ガス吐出孔２８６が円周上に等間隔またはランダム
に、鉛直に設けられている。シャワープレート２７８下
部には環状の冷媒流路２８８が設けられており、この冷
媒流路２８８に冷媒供給管２９０を介して冷媒供給機構
２９２からの冷媒を流すことにより、シャワープレート
２７８は温調可能になっている。シャワープレート２７
８およびシャワーベース２７２の外周にはスペーサリン
グ２９４が配置されており、シャワープレート２７８お
よびシャワーベース２７２と処理チャンバー２１０の側
壁との間隙を埋めるようになっている。The shower head portion 222 described above has a cylindrical shower base 272 formed so that its outer edge fits with the upper portion of the lid 212, and the shower base 27.
A disc-shaped introduction plate 276, which is fitted to the upper part on the inner peripheral side of 2, and further has a gas introduction part 274 described later provided on the upper part thereof;
The shower plate 278 is attached to the bottom of the shower base 272. As shown in FIGS. 12 and 13, the introduction plate 276 has a main gas passage 2 at the center thereof.
80 is formed, and a plurality of (only one is shown in FIG. 11) peripheral H 2 gas or Si so as to surround the main gas flow path 280.
A reducing gas channel 282 for H 4 gas or the like is formed. Further, the shower plate 278 is provided with a large number of main gas discharge holes 284 having a diameter of 1 to 3 mm, for example, in a lattice shape or a radial shape, at positions corresponding to the mounting table 220, the attachment 218, and the base ring 216. Peripheral H 2 gas discharge holes 286 having a diameter of 1 to 3 mm are vertically provided on the circumference of the shower plate 278 at equal intervals or at random at the outermost part on the peripheral side. An annular coolant channel 288 is provided below the shower plate 278, and the temperature of the shower plate 278 can be adjusted by flowing the coolant from the coolant supply mechanism 292 through the coolant supply pipe 290 into the coolant channel 288. It has become. Shower plate 27
8 and the outer circumference of the shower base 272, a spacer ring 294 is arranged so as to fill the gap between the shower plate 278 and the shower base 272 and the side wall of the processing chamber 210.
【００６７】処理チャンバー２１０の上記シャワーヘッ
ド部２２２には、処理ガスを導入するシャワーヘッド部
２２２が配置されている。このシャワーヘッド部２２２
は、シャワーベース２７２とガス導入板２７６およびシ
ャワープレート２７８で囲繞する様に構成されている。
処理ガスを導入するガス導入部２７４は、最下端に配置
されたガス導入板２７６の上側に接続され、そのガス導
入板２７６は、シャワーベース２７２に接続さている。
シャワーヘッド部２２０の内部は、シャワーベース２７
２に一体に形成された略円環状の隔壁２９６と、この略
円環状の隔壁２９６の下部に接続された円筒状の隔壁２
９８と、この円筒状の隔壁２９８と、シャワープレート
２７８の間に配置され、複数の主ガス通過孔３００が形
成され、有蓋円筒状の整流板３０２が円環状の隔壁２９
６とシャワープレートに嵌合して接続して設けられてい
る。A shower head part 222 for introducing a processing gas is arranged in the shower head part 222 of the processing chamber 210. This shower head part 222
Is configured to be surrounded by the shower base 272, the gas introduction plate 276, and the shower plate 278.
The gas introduction part 274 for introducing the processing gas is connected to the upper side of the gas introduction plate 276 arranged at the lowermost end, and the gas introduction plate 276 is connected to the shower base 272.
The inside of the shower head part 220 has a shower base 27.
2, a substantially circular partition wall 296, and a cylindrical partition wall 2 connected to a lower portion of the substantially circular partition wall 296.
98, the cylindrical partition wall 298, and the shower plate 278, the plurality of main gas passage holes 300 are formed, and the cylindrical rectifying plate 302 with a lid has an annular partition wall 29.
6 and the shower plate are fitted and connected to each other.
【００６８】そして、シャワーヘッド部２２２内の空間
は、略円環状の隔壁２９６、円筒状の隔壁２９８および
整流板３０２によって実質的に形成された第１の空間部
３０４ａと、この第１の空間部３０４ａの外側おいて円
筒状の隔壁２９８および整流板３０２によって実質的に
形成された第２の空間部３０４ｂと、第１の空間部３０
４ａの上方において略円環状の隔壁２９６によって実質
的に形成された第３の空間部３０４ｃと、第１の空間３
０４ａの下方において整流板３０２によって実質的に形
成された第４の空間部３０４ｄとに区画されている。す
なわち、シャワーヘッド部２２２内の空間は、中央に形
成された第１の空間部３０４ａと、第１の空間部３０４
ａの下方に形成された第４の空間部３０４ｄと、第１お
よび第４の空間部３０４ａ、３０４ｄの外側に形成され
た第２の空間部３０３ｄと、第１の空間部３０４ａの上
方に形成された第３の空間部３０４ｃとに区画されてい
る。第１の空間部３０４ａは、その上部において導入板
２７６に設けられた主ガス通過孔２８０と連通してお
り、その下部において整流板３０２に設けられた主ガス
通過孔３００を介して第４の空間部３０４ｄと連通して
いる。そして、第３の空間部３０４ｃはシャワープレー
ト２７８に設けられた主ガス吐出孔２８４と連通してい
る。第２の空間部３０４ｃは、その中央部において導入
板２７６に設けられた周辺Ｈ２ガス流路２８２と連通し
ており、その周辺部において略円環状の隔壁２９６とシ
ャワーベース２７２との間に形成された周辺Ｈ２ガス通
過孔３０６を介して第２の空間部３０４ｂと連通してい
る。そして、この第２の空間部３０４ｂが周辺Ｈ２ガス
吐出孔３０８と連通している。The space inside the shower head portion 222 is a first space portion 304a substantially formed by the substantially annular partition wall 296, the cylindrical partition wall 298, and the current plate 302, and this first space. A second space 304b substantially formed by the cylindrical partition wall 298 and the current plate 302 outside the part 304a, and the first space 30.
4a, a third space 304c substantially formed by a substantially annular partition wall 296, and a first space 3
Below the reference numeral 04a, it is divided into a fourth space 304d that is substantially formed by the current plate 302. That is, the space inside the shower head part 222 includes the first space part 304 a formed in the center and the first space part 304.
a fourth space portion 304d formed below a, a second space portion 303d formed outside the first and fourth space portions 304a and 304d, and formed above the first space portion 304a. It is divided into the separated third space portion 304c. The first space portion 304a communicates with the main gas passage hole 280 provided in the introduction plate 276 at the upper portion thereof, and the fourth portion through the main gas passage hole 300 provided in the current plate 302 at the lower portion thereof. It communicates with the space portion 304d. The third space 304c communicates with the main gas discharge hole 284 provided in the shower plate 278. The second space 304c communicates with the peripheral H 2 gas flow passage 282 provided in the introduction plate 276 at the center thereof, and between the partition wall 296 having a substantially annular shape and the shower base 272 at the periphery thereof. It communicates with the second space 304b through the formed peripheral H 2 gas passage hole 306. Then, the second space 304b communicates with the peripheral H 2 gas discharge hole 308.
【００６９】従って、主ガス流路２８０から供給された
ガスは、第１の空間部３０４ａから整流板３０２に設け
られた主ガス通過孔３００を介して第４の空間部３０４
ｄに至り、第４の空間部３０４ｄからシャワープレート
２７８に設けられた主ガス吐出孔２８４を介してウエハ
Ｗに向けて垂直にガスが吐出される。また、周辺Ｈ２ガ
ス流路２８２から供給されたガスは、第３の空間部３０
４ｃから周辺Ｈ２ガス通過孔３０６を介して第２の空間
部３０４ｂに至り、第２の空間部３０４ｂからシャワー
プレート２７８に設けられた周辺Ｈ２ガス吐出孔３０８
を介してウエハＷの周辺部に向けて垂直に吐出されるよ
うになっている。Therefore, the gas supplied from the main gas flow path 280 is passed from the first space 304a to the fourth space 304 through the main gas passage hole 300 provided in the flow straightening plate 302.
At d, gas is vertically discharged from the fourth space 304d toward the wafer W through the main gas discharge holes 284 provided in the shower plate 278. In addition, the gas supplied from the peripheral H 2 gas flow path 282 is supplied to the third space portion 30.
4c to the second space 304b through the peripheral H 2 gas passage hole 306, and the peripheral H 2 gas discharge hole 308 provided in the shower plate 278 from the second space 304b.
It is configured to be ejected vertically toward the peripheral portion of the wafer W via the.
【００７０】次に、ガス導入部２７４について説明す
る。前述したガス導入部２７４の中心部の凹部には、ガ
ス導入板２７６の上部に嵌め込まれた有蓋円筒状の整流
板３１４と、下プレート３１６と、中プレート３１８
と、上プレート３４０とがケーシング３４２内に嵌合し
てに収容されている。そして、これら各プレートとケー
シング３４２は、図１３に示すようにそれぞれ必要な箇
所にシール部材３０４を介設してボルト３４６で締め付
け固定される。ケーシング３４２の上部には、それぞれ
後述するガス供給機構３４８と接続された周辺Ｈ２ガス
導入口３５０、第１の主ガス導入口３５２および第２の
主ガス導入口３５４を有している。Next, the gas introducing section 274 will be described. In the concave portion at the center of the gas introducing portion 274 described above, a cylindrical straightening plate 314 with a lid fitted in the upper portion of the gas introducing plate 276, a lower plate 316, and an intermediate plate 318.
And the upper plate 340 are accommodated in the casing 342 by fitting them. Then, as shown in FIG. 13, the plates and the casing 342 are fixed by tightening bolts 346 with sealing members 304 provided at necessary positions. The upper part of the casing 342 has a peripheral H 2 gas inlet port 350, a first main gas inlet port 352, and a second main gas inlet port 354, each of which is connected to a gas supply mechanism 348 described later.
【００７１】図１３は、上述したガス導入部２７４にお
けるケーシング３４２内部の構造を示す斜視図である。
上プレート３４０には、ケーシング３４２の周辺Ｈ２ガ
ス導入口３５０と連通するキャビティー３５６と、ケー
シング３４２の第１の主ガス導入口３５２と連通する流
路３５８と、ケーシング３４２の第２の主ガス導入口３
５４と連通する流路３６０とが設けられており、また、
キャビティー３５６の底面には周辺Ｈ２ガス流路３６２
がキャビティー外周側の５箇所に設けられている。この
流路３６２は５個より少なくとも、多くてもよく、ガス
の均一性を良くする最適な個数であればよい。第１の主
ガス導入口３５２と連通した流路３５８は、中プレート
３１８の外周側の半円周部に設けられた溝３６４を介し
て、中プレート３１８の中央に形成する溝３６６に連通
し、溝３６６内にはガスを混合しやすい様に突出する凸
部３６７に複数の鉛直方向に溝が形成され、中プレート
３１８および下プレート３１６の溝３６６、３７２に連
続して連通している。FIG. 13 is a perspective view showing the internal structure of the casing 342 in the above-mentioned gas introducing portion 274.
The upper plate 340 has a cavity 356 communicating with the peripheral H 2 gas introducing port 350 of the casing 342, a flow path 358 communicating with the first main gas introducing port 352 of the casing 342, and a second main part of the casing 342. Gas inlet 3
54 and a flow path 360 communicating with 54, and
On the bottom surface of the cavity 356, a peripheral H 2 gas passage 362 is formed.
Are provided at five locations on the outer peripheral side of the cavity. The number of the flow passages 362 may be at least more than 5, and may be the optimum number for improving the gas uniformity. The flow path 358 that communicates with the first main gas inlet 352 communicates with the groove 366 formed in the center of the middle plate 318 via the groove 364 provided in the semicircular portion on the outer peripheral side of the middle plate 318. In the groove 366, a plurality of grooves are formed in the vertical direction on the convex portion 367 protruding so as to easily mix the gas, and are continuously connected to the grooves 366 and 372 of the middle plate 318 and the lower plate 316.
【００７２】また、第２の主ガス導入口３５４と連通し
た流路３６０は、中プレート３１８に設けられた流路３
６８を介して下プレート３１６の外周側の半円周部にに
設けられた溝３７０を介して下プレート３１６の中央に
形成する溝３７２に連通し、溝３７２内には、ガスが混
合されやすい様に突出した凸部３１６Ａに複数の鉛直方
向に溝が形成され、下プレート３１６と整流板３１４の
空間に連通している。この空間は整流板３１４の開孔３
７４を介してガス導入板２７６と整流板３１４で形成す
る空間３７１を介し、主ガス流路２８０に連通してい
る。このような構成により、溝３７２においてＨ２ガス
とＷＦ６ガス等が混合され、この混合ガスが主ガス流路
２８０を介してシャワーヘッド部２２２から処理チャン
バー２１０内に供給されるようになっている。一方、周
辺Ｈ２ガス流路３６２は、中プレート３１８に設けられ
た流路３７６および下プレート３１６に設けられた流路
３７８を介して、導入板２７６に主ガス流路２８０を囲
むように５箇所に設けられた周辺Ｈ２ガス流路２８２と
それぞれ連通している。周辺Ｈ２ガスは、第３の空間部
３０４Ｃに放出され、第２の空間部７０４ｂを通って、
ガス吐出孔３０８より処理チャンバー内に供給される。The flow path 360 communicating with the second main gas inlet 354 is the flow path 3 provided in the middle plate 318.
The groove 370 formed in the semicircular portion on the outer peripheral side of the lower plate 316 communicates with the groove 372 formed in the center of the lower plate 316 via 68, and the gas is easily mixed in the groove 372. A plurality of grooves are formed in the vertical direction on the protruding portion 316 </ b> A, which communicates with the space between the lower plate 316 and the current plate 314. This space is the opening 3 of the straightening plate 314.
The main gas flow path 280 is communicated with the main gas flow path 280 via the space 371 formed by the gas introduction plate 276 and the flow straightening plate 314. With such a configuration, the H 2 gas and the WF 6 gas are mixed in the groove 372, and the mixed gas is supplied from the shower head portion 222 into the processing chamber 210 via the main gas passage 280. There is. On the other hand, the peripheral H 2 gas passage 362 is surrounded by the introduction plate 276 through the passage 376 provided in the middle plate 318 and the passage 378 provided in the lower plate 316 so as to surround the main gas passage 280. It communicates with the peripheral H 2 gas passages 282 provided at the respective locations. The peripheral H 2 gas is released into the third space 304C, passes through the second space 704b,
It is supplied into the processing chamber through the gas discharge hole 308.
【００７３】図１４のガス導入部２７４の構造、前述の
図１２、１３で説明した上プレートにキャビティーがな
く、周辺Ｈ２ガスを供給しない構造である。上記ガス導
入部２７４において、第１の主ガス導入口３５２、第２
の主ガス導入口３５４には、Ｈ２、ＳｉＨ４、Ａｒガス
等が供給される。以後は図１３にて説明したと同様に流
れて混合されて主ガス流路２８０からシャワーヘッド部
２２２内に供給される。また、クリーニングガス用のＣ
ｌＦ３ガス導入口３５０に供給されたＣｌＦ３ガスは、
上プレート３４０の中央に形成するクリーニングガス流
路３６２を介し、中プレート３１８の凸部３１８Ａの溝
と下プレート３１６の凸部３１６Ａの溝を介して、ガス
流路２８を介してシャワーヘッド部２２２内に供給され
る。[0073] Structure of the gas introducing section 274 of FIG. 14, there is no cavity in the plate on that described in FIGS. 12 and 13 described above, a structure that does not provide the peripheral H 2 gas. In the gas introduction part 274, the first main gas introduction port 352, the second
H 2 , SiH 4 , Ar gas and the like are supplied to the main gas inlet 354 of the. After that, the same flows as described with reference to FIG. 13 are mixed and supplied from the main gas passage 280 into the shower head portion 222. Also, C for cleaning gas
The ClF 3 gas supplied to the 1F 3 gas inlet port 350 is
The shower head portion 222 is inserted through the gas passage 28 through the cleaning gas passage 362 formed in the center of the upper plate 340, through the groove of the protrusion 318A of the middle plate 318 and the groove of the protrusion 316A of the lower plate 316. Supplied within.
【００７４】そして、主ガス流路２８０に供給された第
１と第２の主ガスが混合されて、シャワーヘッド部２２
２内の第１の空間部２０４ａから整流板３０２の主ガス
通過孔３００を通って第４の空間部３０４ｄにおいて拡
散されて、主ガス吐出孔２８４からウエハＷに向けて均
一に吐出される。また、処理チャンバー内に成膜された
不要な膜を除去するためのクリーニングガスＣｌＦ３ガ
スは、クリーニングガス流路２８０に供給され、主ガス
と同様に、シャワーヘッド部２２２内の第１の空間部３
０４ａから整流板３０２の主ガス通過孔３００を通って
第４の交換部３０４ｄにおいて拡散され、主ガス吐出孔
２８４からウエハＷに向けて吐出して処理チャンバー内
に付着した不要な膜を除去する。以上の実施例は、周辺
からＨ２ガスを流さない場合のガス導入部であり、この
構成からなる処理チャンバーでＷ膜を成膜することがで
きる。Then, the first and second main gases supplied to the main gas passage 280 are mixed, and the shower head section 22 is
The gas is diffused from the first space portion 204a in 2 through the main gas passage hole 300 of the flow regulating plate 302 in the fourth space portion 304d, and is uniformly discharged from the main gas discharge hole 284 toward the wafer W. Further, the cleaning gas ClF 3 gas for removing the unnecessary film formed in the processing chamber is supplied to the cleaning gas passage 280, and like the main gas, the first space in the shower head portion 222. Part 3
04a through the main gas passage hole 300 of the rectifying plate 302 and diffused in the fourth exchange portion 304d, and discharged from the main gas discharge hole 284 toward the wafer W to remove unnecessary films adhering to the inside of the processing chamber. . The above example is a gas introduction part when H 2 gas does not flow from the periphery, and the W film can be formed in the processing chamber having this configuration.
【００７５】このように、主ガス吐出孔２８４と周辺Ｈ
２ガス吐出孔２８６とは、別々にガス供給されるので互
いに組成の異なるガスを吐出することが可能である。前
述したガス供給機構３４８は、ＣｌＦ３ガス供給源４０
０、ＷＦ６ガス供給源４０２、Ａｒガス供給源４０４、
Ｈ２ガス供給源４０６、Ｎ２ガス供給源４０８、ＳｉＨ
４ガス供給源４１０を有している。ＣｌＦ３ガス供給源
４００には、ガスライン４１２が接続され、このガスラ
イン４１２はマスフローコントローラ４１４とその前後
の開閉バルブ４１６、４１８とを介してガス導入部２７
４に設けられた第１の主ガス導入口３５２に接続されて
いる。ＷＦ６ガス供給源４０２には、ガスライン４２０
が接続されており、このガスライン４２０はマスフロー
コントローラ４２２とその前後の開閉バルブ４２４、４
２６とを介してガス導入部２７４に設けられた第１の主
ガス導入口３５２に接続されている。Ａｒガス供給源４
０４には、ガスライン４２８が接続されており、このガ
スライン４２８はマスフローコントローラ４３０とその
前後の開閉バルブ４３２、４３４とを介してガス導入部
２７４に設けられた第１の主ガス導入口３５２に接続さ
れている。In this way, the main gas discharge hole 284 and the peripheral area H
Since the gas is separately supplied from the two- gas discharge holes 286, it is possible to discharge gases having different compositions. The gas supply mechanism 348 described above is used for the ClF 3 gas supply source 40.
0, WF 6 gas supply source 402, Ar gas supply source 404,
H 2 gas supply source 406, N 2 gas supply source 408, SiH
It has a 4 gas supply source 410. A gas line 412 is connected to the ClF 3 gas supply source 400, and the gas line 412 is connected to the gas introduction unit 27 via a mass flow controller 414 and opening / closing valves 416 and 418 before and after the mass flow controller 414.
4 is connected to the first main gas introduction port 352 provided in No. 4. The WF 6 gas supply source 402 includes a gas line 420.
The gas line 420 is connected to the mass flow controller 422 and opening / closing valves 424, 4 before and after the mass flow controller 422.
26, and is connected to a first main gas inlet 352 provided in the gas inlet 274. Ar gas supply source 4
A gas line 428 is connected to 04, and the gas line 428 is connected to the first main gas inlet 352 provided in the gas inlet 274 via the mass flow controller 430 and the opening / closing valves 432 and 434 in front of and behind the mass flow controller 430. It is connected to the.
【００７６】Ｈ２ガス供給源４０６には、ガスライン４
３６と４３８とが接続され、このガスライン４３６はマ
スフローコントローラ４４０とその前後の開閉バルブ４
４２、４４４とを介して周辺Ｈ２ガス導入口３５０に接
続され、また、ガスライン４３８はマスフローコントロ
ーラ４４６とその前後の開閉バルブ４４８、４５０とを
介して第２の主ガス導入口３５４に接続されている。Ｎ
２ガス供給源４０８には、ガスライン４５２が接続され
ており、このガスライン４５２はマスフローコントロー
ラ４５４とその前後の開閉バルブ４５６、４５８とを介
してガス導入部２７４の第２の主ガス導入口３５４に接
続されている。ＳｉＨ４ガス供給源４１０には、ガスラ
イン４６０が接続されており、このガスライン４６０は
マスフローコントローラ４６２とその前後の開閉バルブ
４６４、４６６とを介してガス導入部２７４の第２の主
ガス導入口３５４に接続されている。The H 2 gas supply source 406 includes a gas line 4
36 and 438 are connected to each other, and the gas line 436 is connected to the mass flow controller 440 and the opening / closing valves 4 before and after the mass flow controller 440.
42 and 444 to the peripheral H 2 gas introduction port 350, and the gas line 438 is connected to the second main gas introduction port 354 via the mass flow controller 446 and the opening / closing valves 448 and 450 before and after the mass flow controller 446. Has been done. N
A gas line 452 is connected to the two- gas supply source 408, and the gas line 452 is connected to the second main gas introduction port of the gas introduction unit 274 via a mass flow controller 454 and opening / closing valves 456 and 458 before and after the mass flow controller 454. It is connected to 354. A gas line 460 is connected to the SiH 4 gas supply source 410, and the gas line 460 introduces the second main gas of the gas introduction unit 274 via the mass flow controller 462 and the opening / closing valves 464, 466 before and after the mass flow controller 462. It is connected to the mouth 354.
【００７７】一方、図１２に示したように、シールドベ
ース２１４と処理チャンバー２１０の側壁との間には、
その全周に亘って開孔５００ａが設けられた円環状のバ
ッフルプレート５００が取り付けられており、このバッ
フルプレート５００はシールドベース２１４と処理チャ
ンバー２１０の側壁との間で形成される空間を上下に区
画するようになっている。そして、バッフルプレート５
００の下方に形成する環状の空間部５０２は、この空間
部５０２の外周に設けられ、処理チャンバー２１０の対
角となる下部位置に形成する排気空間５０５、５０６が
連通して設けられている。この一方の排気空間、例えば
５６４には、処理チャンバー２１０の側壁およびリッド
２１２内に設けられた排気流路５０７の一端に連通して
おり、この排気流路５０７の他端には上部排気管２０６
が接続されている。On the other hand, as shown in FIG. 12, between the shield base 214 and the side wall of the processing chamber 210,
An annular baffle plate 500 having an opening 500a all around the circumference is attached, and the baffle plate 500 vertically moves a space formed between the shield base 214 and the sidewall of the processing chamber 210. It is designed to be partitioned. And baffle plate 5
The annular space 502 formed below 00 is provided on the outer periphery of the space 502, and the exhaust spaces 505 and 506 formed at a lower position diagonally of the processing chamber 210 are provided in communication with each other. One of the exhaust spaces, for example, 564, communicates with the side wall of the processing chamber 210 and one end of an exhaust flow path 507 provided in the lid 212, and the other end of the exhaust flow path 507 communicates with the upper exhaust pipe 206.
Are connected.
【００７８】この上部排気管２０６は、処理チャンバー
２１０の他の角部においてリッド２１２および処理チャ
ンバー２１０の側壁を貫通して設けられた排気流路５０
７の上端と排気管２０７に接続されており、この排気流
路の下端には下部排気管２０８を介して真空ポンプを有
する排気機構５１０が接続されている。また、他方の排
気空間５０６近傍もこれと略同様の構造となっている。
つまり、処理チャンバー２１０の対角となる２箇所に接
続された２本の上部排気管２０６は、処理チャンバー２
１０の他の角部において一本の排気流路に合流してお
り、この排気流路は処理チャンバーの下方に設けられた
１本の下部排気管２０８を介して排気機構５１０に接続
されている。そして、排気機構５１０を作動させること
により、処理チャンバー２１０内の雰囲気は、バッフル
プレート５００のそれぞれの開孔５００ａから下方に流
出して排気空間５０２、５０４に至り、チャンバー側壁
に設けた図示しない排気流路を介して上方に排気され、
次いで上部排気管２０６から排気流路（図示せず）を介
して下部排気管２０８に集合し、これより排気される。The upper exhaust pipe 206 is provided at the other corner of the processing chamber 210, and the exhaust passage 50 is provided so as to penetrate the lid 212 and the sidewall of the processing chamber 210.
7 and an exhaust pipe 207, and an exhaust mechanism 510 having a vacuum pump is connected to a lower end of the exhaust passage via a lower exhaust pipe 208. Further, the vicinity of the other exhaust space 506 also has a structure similar to this.
That is, the two upper exhaust pipes 206 connected to two diagonal positions of the processing chamber 210 are
At another corner of 10, the exhaust passage is joined to one exhaust passage, and this exhaust passage is connected to the exhaust mechanism 510 via one lower exhaust pipe 208 provided below the processing chamber. . Then, by operating the exhaust mechanism 510, the atmosphere in the processing chamber 210 flows downward from the respective openings 500a of the baffle plate 500 to reach the exhaust spaces 502, 504, and the exhaust gas (not shown) provided on the side wall of the chamber. Exhausted upwards through the flow path,
Next, the upper exhaust pipe 206 is gathered to the lower exhaust pipe 208 via an exhaust flow path (not shown), and is exhausted from this.
【００７９】そして、このように形成された装置の下部
排気管２０８の途中に、或いは上記上部排気管２０６の
途中に、先に説明したパーティクル計測手段８の計測本
体１０を設け、更に、クリーニング終点決定手段１４
（図１参照）を設けるようにしてもよい。尚、クリーニ
ングの終点決定手段１４は、排気ラインであればどこで
もよいが、好ましくは、より処理チャンバーに近い排気
ライン部がよい。The measuring main body 10 of the particle measuring means 8 described above is provided in the lower exhaust pipe 208 of the apparatus thus formed or in the upper exhaust pipe 206, and the cleaning end point is set. Deciding means 14
(See FIG. 1) may be provided. The cleaning end point determining means 14 may be any exhaust line, but preferably an exhaust line portion closer to the processing chamber.
【００８０】次に、上記処理装置を用いて行われるタン
グステン膜の成膜工程およびその時のプロセス条件の一
例について説明する。まず、ステップ１にて排気を行っ
て処理チャンバー２１０内を所定の圧力まで真空引き
し、次にステップ２にて載置台２２０を所定の温度に維
持する。次に、ステップ３およびステップ４にてＳｉＨ
４ガス等を流すようにしてイニシエーション（１）およ
びイニシエーション（２）の処理を順次行ってＳｉをウ
エハ上に形成する。この時、イニシエーション（１）で
は低分圧状態となるようにＳｉＨ４を供給し、イニシエ
ーション（２）では高分圧状態となるようにＳｉＨ４を
供給する。このイニシエーションステップは、Ｗ膜の埋
め込み性の向上及び異常成長を抑制する事ができる。こ
のステップで加熱すると良い効果が高い。次に、ステッ
プ５にてパージを行って先に導入されたガスを一掃す
る。次に、ステップ６にてＷＦ６を僅かに流し初めてプ
リフロウを数秒間行い、更にステップ７にてニュークリ
エション処理を行ってタングステンの結晶核を形成す
る。Next, an example of a tungsten film forming process performed using the above processing apparatus and process conditions at that time will be described. First, in step 1, exhaustion is performed to evacuate the inside of the processing chamber 210 to a predetermined pressure, and then in step 2, the mounting table 220 is maintained at a predetermined temperature. Next, in steps 3 and 4, SiH
The initiation (1) and the initiation (2) are sequentially performed by flowing 4 gas or the like to form Si on the wafer. At this time, in the initiation (1), SiH 4 is supplied so as to be in a low partial pressure state, and in the initiation (2), SiH 4 is supplied so as to be in a high partial pressure state. This initiation step can improve the embedding property of the W film and suppress abnormal growth. Heating in this step has a good effect. Next, in step 5, purging is performed to sweep away the gas introduced previously. Next, in step 6, WF 6 is slightly flown to perform preflow for a few seconds, and then in step 7, a nucleation process is performed to form tungsten crystal nuclei.
【００８１】次に、ステップ８にてニュークリエーショ
ンステップより多い量のＷＦ６ガスを供給して上記結晶
核を中心として、タングステン膜を所定の厚さだけ堆積
させる。タングステン膜の堆積処理が完了したら、次
に、ステップ９にてパージ処理を行って成膜時に流した
ガスを一掃する。そして、次にステップ１０にて排気処
理を行って、タングステン膜の成膜工程を終了すること
になる。上記成膜処理の各ステップのプロセス条件は以
下の通りである。
ＷＦ６ガス ： ５〜２００ｓｃｃｍ
Ａｒガス ： ５００〜６０００ｓｃｃｍ
ＳｉＨ４ガス ： １〜３００ｓｃｃｍ
Ｈ２ガス ： ２００〜４０００ｓｃｃｍ
Ｎ２ガス ： ０〜３０００ｓｃｃｍ
バックサイドガス（Ａｒ）： １０００〜５０００ｓｃｃｍ
圧力 ： １〜１００Ｔｏｒｒ（１３３．３〜１３３３０Ｐａ）
温度 ： ３５０〜５００℃
プロセス時間 ： ２〜１２０ｓｅｃ
また、ニュクリエーションの成膜は、ＷＦ６を含むガス
とＳｉＨ４を含むガスとを交互に供給して形成してもよ
い。Next, in step 8, a larger amount of WF 6 gas than in the nucleation step is supplied to deposit a tungsten film with a predetermined thickness centering on the crystal nuclei. When the deposition process of the tungsten film is completed, next, in step 9, a purge process is performed to sweep away the gas that has flowed during the film formation. Then, in step 10, an exhaust process is performed to complete the tungsten film forming process. The process conditions of each step of the film forming process are as follows. WF 6 gas: 5 to 200 sccm Ar gas: 500 to 6000 sccm SiH 4 gas: 1 to 300 sccm H 2 gas: 200 to 4000 sccm N 2 gas: 0 to 3000 sccm Backside gas (Ar): 1000 to 5000 sccm Pressure: 1 to 100 Torr ( 133.3 to 13330 Pa) Temperature: 350 to 500 ° C. Process time: 2 to 120 sec Further, the film formation of nucleation may be formed by alternately supplying a gas containing WF 6 and a gas containing SiH 4. .
【００８２】本実施形態では、クリーニング処理により
除去すべき不要な膜として、ＷＳｉ膜を一例にとって説
明したが、これに限定されず、どのような膜種に対して
も本発明のクリーニング処理方法を適用することができ
る。例えば、Ｔｉ、Ｗ、ＷＮ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＯ
ｘ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＴａＮ、ＨｆＯ２、
ＺｒＯ２、ＰａＯ３等の膜に対するクリーニング処理に
も本発明を適用できる。また、クリーニングガスに関し
ても、ＣｌＦ３ガスに限定されず、ＮＦ３、ＣｌＦ、Ｈ
Ｆ等の他のクリーニングガスでも本発明に適用できる。
また、プラズマクリーニングのエンドポイントにも応用
できる。プラズマ源としては、容量静電型（平行平
板）、ＩＣＰ、ヘリコン波、マイクロ波（ラジカルライ
ンスロッスアンテナ型）等のプラズマ処理装置に応用で
きる。ここでは、被処理体として半導体ウエハを一例と
して説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣ
Ｄ基板、化合物半導体基板等の場合にも、本発明のクリ
ーニング方法を容易に適用することができる。In the present embodiment, the WSi film has been described as an example of the unnecessary film to be removed by the cleaning process, but the present invention is not limited to this, and the cleaning process method of the present invention can be applied to any film type. Can be applied. For example, Ti, W, WN, TiN, Ta, TaO
x, SiO 2 , SiN, SiON, TaN, HfO 2 ,
The present invention can be applied to a cleaning process for a film such as ZrO 2 or PaO 3 . Further, the cleaning gas is not limited to ClF 3 gas, but may be NF 3 , ClF, or H.
Other cleaning gases such as F can be applied to the present invention.
It can also be applied to the endpoint of plasma cleaning. The plasma source can be applied to a plasma processing apparatus such as a capacitive electrostatic type (parallel plate), ICP, helicon wave, microwave (radical line slot antenna type). Here, the semiconductor wafer has been described as an example of the object to be processed, but the object is not limited to this, and the glass substrate, the LC
The cleaning method of the present invention can be easily applied to a D substrate, a compound semiconductor substrate, and the like.
【００８３】＜チタン膜とチタンナイトライド膜の連続
成膜＞次に、本発明の関連発明としてチタン膜とチタン
ナイトライド膜の連続成膜について図１５および図１６
を参照して説明する。この技術は、本出願人が先に提案
している特開平１０−１０６９７４号公報にて開示した
技術の関連技術である。図１５はプラズマ成膜装置を示
す図、図１６は成膜の工程を示す工程図である。ここで
は、被処理体、例えば半導体ウエハの基板表面に、チタ
ン膜と、チタンナイトライド膜を連続的に成膜する方法
である。<Continuous Film Formation of Titanium Film and Titanium Nitride Film> Next, continuous film formation of titanium film and titanium nitride film as a related invention of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
Will be described with reference to. This technique is related to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-106974 previously proposed by the present applicant. FIG. 15 is a view showing a plasma film forming apparatus, and FIG. 16 is a process drawing showing a film forming process. Here, it is a method of continuously forming a titanium film and a titanium nitride film on a substrate surface of an object to be processed, for example, a semiconductor wafer.
【００８４】最初に、図１７のフローチャートを参照し
て、チタン膜の成膜方法について説明する。まず、処理
チャンバー内を不活性ガスでパージしつつ、排気を行う
（ステップＳ２１）。次に、処理チャンバー内が所望の
真空度まで到達するとそれを維持する（ステップＳ２
２）。図示しない真空ロードロック機構を介して、真空
状態のまま、処理チャンバー内の載置台にウエハを載置
する（ステップＳ２３）。その後、処理ガス（例えばＡ
ｒガス、Ｈ２ガス）を処理チャンバー内に導入しつつ、
ウエハをプリヒートする（処理前にウエハを成膜処理の
温度と同じ温度まで予め加熱する）（ステップ２４）。First, a method of forming a titanium film will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the inside of the processing chamber is purged with an inert gas and exhausted (step S21). Next, when the inside of the processing chamber reaches a desired degree of vacuum, it is maintained (step S2).
2). The wafer is mounted on the mounting table in the processing chamber in a vacuum state via a vacuum load lock mechanism (not shown) (step S23). After that, the processing gas (for example, A
(r gas, H 2 gas) is introduced into the processing chamber,
The wafer is preheated (the wafer is preheated to the same temperature as the film forming process before the process) (step 24).
【００８５】次に、ガス供給系からＴｉＣｌ４ガスをチ
ャンバー内に導入せずに、バイパス的に設けられた排気
ライン（ｅｖａｃ ｌｉｎｅ）に所定の時間流して流量
が安定した後、図示しない切り替えバルブ（ｐｒｅｆｌ
ｏｗ ｖａｌｖｅ）を動作させて、処理チャンバー内へ
導入する（ステップＳ２５）。これは、ＴｉＣｌ４ガス
の流量を安定させた後、処理チャンバー内へ導入するた
めである。そして、前記ステップ２５でＴｉＣｌ４ガス
の流量が安定すると、前記切り替えバルブを切り替え、
処理チャンバーへＴｉＣｌ４ガスを導入し、プラズマ放
電を開始する（ステップＳ２６）。この際、処理チャン
バー内に到達までのタイムラグが発生する。しかし、切
り替えバルブの切り替えと同時に高周波電源をオンして
も、高周波マッチング装置の応答が遅いため、プラズマ
放電の遅も発生する。従って、前記タイムラグとマッチ
ング応答の遅れで相殺され、結果的に、プラズマ放電が
スムーズに開始されることになる。但し、ガスラインの
長さが短く処理チャンバーへのＴｉＣｌ４ガスの導入に
タイムラグがなかった場合には、高周波マッチング装置
の応答を早くさせるか、高周波マッチング装置の応答に
合わせたＴｉＣｌ４ガス導入を行うように、タイミング
調整する必要がある。このプラズマ放電に伴いウエハ上
にＴｉ膜が成膜される（ステップＳ２７）。ＴｉＣｌ４
ガスの供給を停止し、プラズマ用ガス（Ａｒ、Ｈ２ガ
ス）をチャンバー内に導入したままチャンバー内の残留
物（成膜成分）を前記プラズマ用ガスで置換しつつ排気
する（ステップＳ２８）。Next, after the TiCl 4 gas was not introduced into the chamber from the gas supply system, it was allowed to flow through an exhaust line (evac line) provided as a bypass for a predetermined time to stabilize the flow rate, and then a switching valve (not shown) was used. (Prefl
ow valve) is operated and introduced into the processing chamber (step S25). This is because after the flow rate of TiCl 4 gas is stabilized, it is introduced into the processing chamber. Then, when the flow rate of the TiCl 4 gas becomes stable in step 25, the switching valve is switched,
TiCl 4 gas is introduced into the processing chamber, and plasma discharge is started (step S26). At this time, there is a time lag in reaching the inside of the processing chamber. However, even if the high frequency power supply is turned on at the same time when the switching valve is switched, the response of the high frequency matching device is slow, so that the plasma discharge is delayed. Therefore, the time lag and the delay of the matching response cancel each other out, and as a result, plasma discharge is smoothly started. However, if the gas line is short and there is no time lag in the introduction of TiCl 4 gas into the processing chamber, the response of the high frequency matching device should be made faster, or the TiCl 4 gas should be introduced in accordance with the response of the high frequency matching device. As you do, you need to adjust the timing. With this plasma discharge, a Ti film is formed on the wafer (step S27). TiCl 4
The gas supply is stopped, and while the plasma gas (Ar, H 2 gas) is being introduced into the chamber, the residue (film forming components) in the chamber is replaced with the plasma gas and exhausted (step S28).
【００８６】次に、ＮＨ３ガスを処理チャンバー内にさ
らに導入して、成膜されているチタン膜をプリ窒化処理
する（ステップＳ２９）。その後、高周波電源をＯＮし
て、プラズマを発生させて、窒化ガス（Ａｒ、Ｈ２、Ｎ
Ｈ３ガス）により、プリ窒化されたチタン膜をさらに窒
化させる（ステップＳ３０）。その後、プラズマ放電を
停止し、続けて、窒化ガスを導入して、処理チャンバー
内の残留物を排気して除去する（ステップＳ３１）。次
に、成膜処理されたウエハを処理チャンバー内から外部
へ搬出する（ステップＳ３２）。Next, NH 3 gas is further introduced into the processing chamber to pre-nitrid the formed titanium film (step S29). After that, the high frequency power supply is turned on to generate plasma, and the nitriding gas (Ar, H 2 , N
The pre-nitrided titanium film is further nitrided by H 3 gas) (step S30). After that, the plasma discharge is stopped, the nitriding gas is continuously introduced, and the residue in the processing chamber is exhausted and removed (step S31). Next, the film-formed wafer is carried out of the processing chamber to the outside (step S32).
【００８７】前述したステップＳ２９におけるプリ窒化
処理のプロセス条件は、Ｈ２ガス流量が５００〜４００
０ｓｃｃｍ、Ａｒガス流量が２８０〜３５００ｓｃｃ
ｍ、ＮＨ３ガス流量が２００〜３０００ｓｃｃｍであ
り、好ましくは、Ｈ２ガス流量が１０００〜３０００ｓ
ｃｃｍ、Ａｒガス流量が７５０〜２２５０ｓｃｃｍ、Ｎ
Ｈ３ガス流量が６５０〜２１００ｓｃｃｍである。全ガ
ス流量に対するＮＨ３ガス流量の比が０．０２６〜０．
８、好ましくは、０．１６〜０．３６である。Ｈ２流量
の比は、０．０７〜０．９、好ましくは０．１８〜０．
６８である。またＨ２ガスに対するＮＨ３ガスの流量比
は、０．０５〜３、好ましくは０．２〜２である。ま
た、ステップＳ３０における窒化処理のプロセス条件
は、ステップＳ２９と同じガス流量でプラズマを生成し
て、Ｔｉ膜をプラズマ窒化する。前記ステップＳ２７の
Ｔｉ膜の成膜条件は、ＴｉＣｌ４ガス流量が２〜２０ｓ
ｃｃｍ、Ａｒガス流量が５００〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｈ２ガス流量が５００〜１００００ｓｃｃｍであり、好
ましくはＴｉＣｌ４ガス流量が４〜１６ｓｃｃｍ、Ａｒ
ガス流量が８００〜３２００ｓｃｃｍ、Ｈ２ガス流量が
２００〜７５００ｓｃｃｍである。全ガス流量に対する
ＴｉＣｌ４ガス流量の比が０．０００１７〜０．０２、
好ましくは０．０００３７〜０．００５７であり、Ｈ２
ガスに対するＴｉＣｌ４ガス流量の比が０．０００２〜
０．０３８、好ましくは０．０００５３〜０．００８の
流量比で成膜することにより良質のチタン（Ｔｉ）膜が
形成される。The process conditions for the pre-nitriding treatment in step S29 described above are that the H 2 gas flow rate is 500 to 400.
0 sccm, Ar gas flow rate is 280 to 3500 scc
m, NH 3 gas flow rate is 200 to 3000 sccm, and preferably H 2 gas flow rate is 1000 to 3000 s.
ccm, Ar gas flow rate is 750 to 2250 sccm, N
The H 3 gas flow rate is 650 to 2100 sccm. The ratio of the NH 3 gas flow rate to the total gas flow rate is 0.026 to 0.
8, preferably 0.16 to 0.36. The ratio of the H 2 flow rate is 0.07 to 0.9, preferably 0.18 to 0.
68. The flow rate ratio of NH 3 gas to H 2 gas is 0.05 to 3, and preferably 0.2 to 2. Further, the process condition of the nitriding treatment in step S30 is to generate plasma at the same gas flow rate as in step S29 to plasma-nitrid the Ti film. The Ti film forming condition of step S27 is that the TiCl 4 gas flow rate is 2 to 20 s.
ccm, Ar gas flow rate is 500 to 10,000 sccm,
H 2 gas flow rate is 500 to 10,000 sccm, preferably TiCl 4 gas flow rate is 4 to 16 sccm, Ar
The gas flow rate is 800 to 3200 sccm, and the H 2 gas flow rate is 200 to 7500 sccm. The ratio of the TiCl 4 gas flow rate to the total gas flow rate is 0.00017 to 0.02,
It is preferably 0.00037 to 0.0057 and H 2
The ratio of the TiCl 4 gas flow rate to the gas is 0.0002 to
A good quality titanium (Ti) film is formed by forming the film at a flow rate ratio of 0.038, preferably 0.00053 to 0.008.
【００８８】次に、図１８のフローチャートを参照して
チタンナイトライド膜の成膜方法について説明する。ま
ず、処理チャンバー内を不活性ガスでパージしつつ、排
気を行う（ステップＳ４１）。次に、不活性ガスの導入
を停止して、処理チャンバー内が所望の真空度まで到達
するとそれを維持する（ステップＳ４２）。図示しない
真空ロードロック機構を介して、真空状態のまま、処理
チャンバー内の載置台にウエハを載置する（ステップＳ
４３）。そして、ＴｉＣｌ４ガス以外の処理ガス（例え
ばＮ２、ＮＨ３ガス）を処理チャンバーに流量が徐々に
増大するように導入する（ステップＳ４４）。これは、
処理チャンバー内へ急峻に処理ガスのガス流量を増加す
るように導入すると、ウエハに反りが発生する虞れがあ
るためである。その後、前記処理ガス（Ｎ２、ＮＨ３ガ
ス）を処理チャンバー内に導入しつつ、ウエハをプリヒ
ートする（処理前にウエハを成膜処理の温度に同じ温度
まで予め加熱する）（ステップＳ４５）。Next, a method for forming a titanium nitride film will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the inside of the processing chamber is evacuated while being purged with an inert gas (step S41). Next, the introduction of the inert gas is stopped, and when the inside of the processing chamber reaches the desired degree of vacuum, it is maintained (step S42). A wafer is mounted on a mounting table in the processing chamber in a vacuum state via a vacuum load lock mechanism (not shown) (step S
43). Then, a processing gas (for example, N 2 or NH 3 gas) other than TiCl 4 gas is introduced into the processing chamber so that the flow rate gradually increases (step S44). this is,
This is because if the processing gas is introduced into the processing chamber so as to rapidly increase the gas flow rate, the wafer may be warped. Then, while introducing the processing gas (N 2 , NH 3 gas) into the processing chamber, the wafer is preheated (the wafer is preheated to the same temperature as the film forming processing before the processing) (step S45).
【００８９】次に、前記処理ガス（Ｎ２、ＮＨ３ガス）
を処理チャンバー内に導入しつつ、ガス供給系からＴｉ
Ｃｌ４ガスを一旦、チャンバー内に導入せずにバイパス
的に設けられた排気ライン（ｅｖａｃ ｌｉｎｅ）に所
定の時間流して流量が安定した後、図示しない切り替え
バルブ（ｐｒｅｆｌｏｗ ｖａｌｖｅ）を動作させて、
処理チャンバー内へ導入する（ステップＳ４６）。これ
はＴｉＣｌ４ガスの流量を正確に安定させて、処理チャ
ンバー内へ導入して正確な膜厚を形成するためである。
より非常に正確に薄膜を形成する点では、原料ガスの流
量の変動により膜厚が変動するので重要である。このガ
ス雰囲気中でウエハ上にＴｉＮ膜が成膜される（ステッ
プＳ４７）。そして、ＴｉＮ膜が所望する膜厚まで成膜
されたならば、ＮＨ３、ＴｉＣｌ４ガスの供給を停止
し、Ｎ２ガスをチャンバー内に導入したまま、チャンバ
ー内の残留物（成膜成分）をパージ排気する（ステップ
Ｓ４８）。Next, the processing gas (N 2 and NH 3 gas)
While introducing into the processing chamber, Ti from the gas supply system
After Cl 4 gas is not introduced into the chamber once, it is allowed to flow through an exhaust line (evac line) provided as a bypass for a predetermined time to stabilize the flow rate, and then a switching valve (preflow valve) not shown is operated,
It is introduced into the processing chamber (step S46). This is because the flow rate of TiCl 4 gas is accurately stabilized and introduced into the processing chamber to form an accurate film thickness.
It is important to form a thin film more accurately because the film thickness varies depending on the flow rate of the source gas. A TiN film is formed on the wafer in this gas atmosphere (step S47). Then, when the TiN film is formed to a desired film thickness, the supply of NH 3 and TiCl 4 gas is stopped, and the N 2 gas is introduced into the chamber while the residue (film forming component) in the chamber is left. Is purged and exhausted (step S48).
【００９０】次に、Ｎ２ガスを処理チャンバー内に導入
したまま、ＮＨ３ガスをさらに導入して、ＴｉＮ膜をさ
らに窒化する（ステップＳ４９）。これは、成膜された
ＴｉＮ膜中に塩素成分をＮＨ３により還元窒化して除去
するために行う。そして、ＮＨ３ガスの導入を停止し、
Ｎ２ガスを処理チャンバー内へ導入したまま維持し、処
理チャンバー内の残留物を排気して除去する（ステップ
Ｓ５０）。次に、ウエハを処理チャンバー内から外部へ
搬出する（ステップＳ５１）。尚、前記ステップＳ４７
のＴｉＮ膜の成膜処理のプロセス条件は、ＴｉＣｌ４ガ
ス流量が１０〜１００ｓｃｃｍ、ＮＨ３ガス流量が２０
〜２０００ｓｃｃｍ、Ｎ２ガス流量が５００〜１２２２
０ｓｃｃｍであり、好ましくはＴｉＣｌ４ガス流量が２
５〜６０ｓｃｃｍ、ＮＨ３ガス流量が１００〜１０００
ｓｃｃｍ、Ｎ２ガス流量が５００〜６０００ｓｃｃｍで
ある。全ガス流量に対するＴｉＣｌ４ガス流量の比は
０．００００８７〜０．１６であり、好ましくは０．０
０３６〜０．０９であり、ＮＨ３ガスに対するＴｉＣｌ
４ガス流量の比は０．００５〜５であり、好ましくは
０．０２５〜０．６である。また、前記ステップＳ４９
の窒化処理のプロセス条件は、全ガス流量に対するＮＨ
３ガスのガス流量比が、０．００１６〜０．８であり、
好ましくは０．０１６〜０．６６で成膜することにより
良質なＴｉＮ膜が形成される。Next, NH 3 gas is further introduced while the N 2 gas is being introduced into the processing chamber to further nitride the TiN film (step S49). This is performed in order to reduce chlorine components in the formed TiN film by reducing and nitriding with NH 3 . Then, the introduction of NH 3 gas is stopped,
The N 2 gas is kept introduced into the processing chamber, and the residue in the processing chamber is evacuated and removed (step S50). Next, the wafer is unloaded from the processing chamber to the outside (step S51). Incidentally, the step S47
The process conditions of the TiN film formation treatment are as follows: TiCl 4 gas flow rate is 10 to 100 sccm, and NH 3 gas flow rate is 20.
˜2000 sccm, N 2 gas flow rate is 500˜1222
0 sccm, preferably a TiCl 4 gas flow rate of 2
5~60sccm, NH 3 gas flow rate 100-1000
The sccm and N 2 gas flow rates are 500 to 6000 sccm. The ratio of the TiCl 4 gas flow rate to the total gas flow rate is 0.000087 to 0.16, preferably 0.0.
036 to 0.09, and TiCl against NH 3 gas
The ratio of the four gas flow rates is 0.005 to 5, preferably 0.025 to 0.6. In addition, the step S49
The process conditions for the nitriding treatment are NH for all gas flow rates.
The gas flow rate ratio of the three gases is 0.0016 to 0.8,
A good quality TiN film is formed by forming the film preferably at 0.016 to 0.66.
【００９１】次に、例えば図１５に示すようなプラズマ
成膜装置を用いた具体例について説明する。このプラズ
マ成膜装置において、処理チャンバー２０１内に設けら
れた載置台２０２内には抵抗加熱ヒータ（図示省略）が
埋め込まれている。この抵抗加熱ヒータによりウエハ２
０３を所定のプロセス温度、例えば４００〜７００℃程
度に加熱し、成膜用の処理ガスとして例えばＡｒガス、
還元ガスとして例えばＨ２ガス、又はＳｉＨ４ガス及び
Ｔｉを含むガスを、シャワーヘッド部２０４から、それ
ぞれ所定量ずつ処理チャンバー２０１内へ導入し、シャ
ワーヘッド部２０４には４５０ｋＨｚ〜６０ＭＨｚの高
周波電圧を印加し、プラズマを生成してチタン成膜を形
成する。例えばチタンを含むガスとしてＴｉＣｌ４、Ｔ
ｉＩ４、ＴｉＢｒ４、有機Ｔｉ、例えばＴｉ（Ｃ
２Ｈ５）３ガスがある。Next, a specific example using a plasma film forming apparatus as shown in FIG. 15 will be described. In this plasma film forming apparatus, a resistance heater (not shown) is embedded in the mounting table 202 provided in the processing chamber 201. Wafer 2 by this resistance heater
03 is heated to a predetermined process temperature, for example, about 400 to 700 ° C., and Ar gas is used as a processing gas for film formation.
As the reducing gas, for example, H 2 gas or a gas containing SiH 4 gas and Ti is introduced into the processing chamber 201 from the shower head portion 204 by a predetermined amount, and a high frequency voltage of 450 kHz to 60 MHz is applied to the shower head portion 204. It is applied and plasma is generated to form a titanium film. For example, TiCl 4 , T as a gas containing titanium
iI 4 , TiBr 4 , organic Ti such as Ti (C
There is 2 H 5 ) 3 gas.
【００９２】この時のプロセス圧力は、０．５〜１０Ｔ
ｏｒｒで、好ましくは１〜５Ｔｏｒｒである。この条件
下において、図１６（Ａ）に示すように、絶縁層３０６
に開口されたコンタクトホール３０２の底部に露出して
いる導電体（基板）３０１上にチタン膜３０３が選択的
に堆積される。この場合、Ｔｉが成膜されると同時に、
基板のＳｉと反応してＴｉＳｉ２が自己整合的に形成さ
れる。このチタン膜３０３の厚みは、例えば５〜５０ｎ
ｍで、好ましくは１０〜３０ｎｍである。このようにし
て、チタン成膜工程が終了したならば、次に、基板３０
１を同じ載置位置でチタン窒化工程を行う。まず、チタ
ン成膜用の処理ガスの供給を停止させた後、処理チャン
バー２０１内の処理ガス雰囲気をＡｒ、Ｈ２ガスを供給
しつつ排気する。次に、プラズマ窒化用ガスとして、Ａ
ｒガスとＨ２ガスと少なくともＮ２、ＮＨ３、ＭＭＨ
（モノメチルドラジン）ガスの１つを混合したガス、又
はそれぞれのガスを個別にシャワーヘッド部２０４から
処理チャンバー２０１内へ供給し、チャンバー内部で混
合させる。この窒化用ガスを導入して、処理チャンバー
２０１内を窒化ガス雰囲気にする。次に高周波電源２０
５から４５０ｋＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電圧をマッチ
ングボックス２０６を介して、上部電極となるシャワー
ヘッド部２０４に印加して、チャンバー内に窒化用プラ
ズマを生成させる。The process pressure at this time is 0.5 to 10 T.
Orr, preferably 1 to 5 Torr. Under this condition, as shown in FIG. 16A, the insulating layer 306
A titanium film 303 is selectively deposited on the conductor (substrate) 301 exposed at the bottom of the contact hole 302 opened in the. In this case, at the same time when Ti is formed,
TiSi 2 is formed in a self-aligned manner by reacting with Si of the substrate. The thickness of the titanium film 303 is, for example, 5 to 50 n.
m, preferably 10 to 30 nm. After the titanium film forming process is completed in this way, the substrate 30 is then removed.
1 is subjected to a titanium nitriding process at the same mounting position. First, after stopping the supply of the processing gas for forming the titanium film, the processing gas atmosphere in the processing chamber 201 is exhausted while supplying Ar and H 2 gas. Next, as a plasma nitriding gas, A
r gas and H 2 gas and at least N 2 , NH 3 and MMH
A gas obtained by mixing one of the (monomethyldrazine) gases or each gas is individually supplied from the shower head portion 204 into the processing chamber 201 and mixed therein. This nitriding gas is introduced to make the inside of the processing chamber 201 a nitriding gas atmosphere. Next, high frequency power source 20
A high frequency voltage of 5 to 450 kHz to 60 MHz is applied to the shower head portion 204 serving as the upper electrode via the matching box 206 to generate nitriding plasma in the chamber.
【００９３】これにより、前記チタン膜３０３の表面を
窒化処理して、図１６（Ｂ）に示すように窒化膜３０４
を形成する。また、Ｈ２＋Ｎ２又はＮ２＋ＮＨ３、Ｈ２
＋ＮＨ３の混合ガスを供給しても窒化させることができ
る。より好ましくはＡｒ＋Ｈ２＋ＮＨ３である。この場
合、チタン膜全部が窒化されてもよい。この時の窒化処
理条件として各ガスの供給量は、Ｈ２：２５０〜３００
０ｓｃｃｍ、Ｎ２：５０〜１０００ｓｃｃｍ、ＮＨ３：
５０〜１０００ｓｃｃｍ、ＭＭＨ：１〜１００ｓｃｃｍ
程度である。プロセス圧力は、０．５〜１０Ｔｏｒｒ程
度、好ましくは１〜５Ｔｏｒｒ、プロセス温度は、３５
０〜７００℃程度である。また、高周波電力は、１００
〜２０００Ｗであり、好ましくは５００〜１０００Ｗで
ある。尚、Ｈ２ガス、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガス及びＭＭＨ
ガスの流量は、それぞれ適宜選択すればよく、前記流量
に限定されるものではない。As a result, the surface of the titanium film 303 is nitrided, and the nitride film 304 is formed as shown in FIG.
To form. In addition, H 2 + N 2 or N 2 + NH 3 , H 2
Nitriding can also be performed by supplying a mixed gas of + NH 3 . More preferably, Ar + H 2 + NH 3 . In this case, the titanium film may be entirely nitrided. As a nitriding treatment condition at this time, the supply amount of each gas is H 2 : 250 to 300
0 sccm, N 2 : 50 to 1000 sccm, NH 3 :
50 to 1000 sccm, MMH: 1 to 100 sccm
It is a degree. The process pressure is about 0.5 to 10 Torr, preferably 1 to 5 Torr, and the process temperature is 35.
It is about 0 to 700 ° C. The high frequency power is 100
-2000 W, preferably 500-1000 W. In addition, H 2 gas, N 2 gas, NH 3 gas and MMH
The flow rate of gas may be appropriately selected, and is not limited to the above flow rate.
【００９４】この窒化工程はＴｉ膜とＴｉＮ膜の密着性
を向上させる。つまり、Ｔｉ膜中及びＴｉ膜表面上のＴ
ｉＣｌ４等の未反応生成物を還元して、Ｔｉ膜を窒化す
ることである。また、Ｔｉ膜の成膜後にＴｉＮ膜を成膜
する際に成膜ガスであるＴｉＣｌ４がＴｉ膜をエッチン
グしてしまうのでこれを抑制することもできる。このよ
うにしてチタン窒化処理が終了したならば、この基板３
０１を予め真空状態に維持されている別の成膜装置内へ
移動し、その成膜装置内で、従来から公知な処理方法を
用いて、図１６（Ｃ）に示すようなチタンナイトライド
膜を形成するための成膜工程を行う。コンタクトホール
３０２の内壁面及び絶縁層３０６の上面全体に、バリヤ
メタル層として機能するチタンナイトライド膜３０５を
ＣＶＤにより形成する。This nitriding step improves the adhesion between the Ti film and the TiN film. That is, T in the Ti film and on the surface of the Ti film
This is to reduce unreacted products such as iCl 4 to nitride the Ti film. Further, since TiCl 4 which is a film forming gas etches the Ti film when forming the TiN film after forming the Ti film, this can be suppressed. When the titanium nitriding process is completed in this way, this substrate 3
01 is moved into another film forming apparatus which is previously maintained in a vacuum state, and a titanium nitride film as shown in FIG. A film forming process for forming is formed. A titanium nitride film 305 functioning as a barrier metal layer is formed by CVD on the inner wall surface of the contact hole 302 and the entire upper surface of the insulating layer 306.
【００９５】この時の処理ガスとしては、例えばＴｉＣ
ｌ４、ＮＨ３及びＮ２を用いることができる。また、プ
ロセス温度は、略４００〜６００℃程度、プロセス圧力
は、略０．１〜１０Ｔｏｒｒ程度で、好ましくは０．５
〜５Ｔｏｒｒである。また、ＴｉＮの成膜は、ＴｉＣｌ
４ガスとＮＨ３ガスを交互に流して、成膜する事も可能
である。これによれば、更に塩素不純物の濃度が低減さ
れ、高バリア性の膜が形成される。このチタンナイトラ
イド成膜工程が終了したならば、処理済みの基板３０１
を成膜装置から搬出し、その後、図１６（Ｄ）に示すよ
うに、このコンタクトホール３０２内にタングステンや
アルミニウム、銅などの導電性材料３０７を埋め込む。The processing gas at this time is, for example, TiC.
l 4 , NH 3 and N 2 can be used. The process temperature is about 400 to 600 ° C., and the process pressure is about 0.1 to 10 Torr, preferably 0.5.
~ 5 Torr. Further, the TiN film is formed by TiCl
It is also possible to alternately flow 4 gas and NH 3 gas to form a film. According to this, the concentration of chlorine impurities is further reduced, and a film having a high barrier property is formed. When the titanium nitride film forming process is completed, the processed substrate 301 is processed.
Is carried out from the film forming apparatus, and thereafter, as shown in FIG. 16D, a conductive material 307 such as tungsten, aluminum or copper is embedded in the contact hole 302.
【００９６】このように、チタン膜３０３の表面を窒化
処理する際に、ＡｒガスとＨ２ガスと、少なくともＮ２
ガスとＮＨ３ガス、ＭＭＨ（モノメチルヒドラジン）ガ
スの１つとの混合ガス雰囲気中でプラズマを生成して、
Ｔｉ膜の表面の窒化を行うようにしたので、ＴｉＮ膜と
の密着性が良くなり、基板からの剥がれを抑制すること
ができる。従来のＮ２ガスのみ、或いは、ＮＨ３ガスの
みを使用する従来からの方法においては、窒化させる能
力の高い窒素ラジカルが多く発生してＴｉ膜表面及び膜
中のＴｉＣｌｘ副生成物が還元されないのでＴｉを窒化
させるのが抑制されて密着が低下して剥がれてしまう。[0096] Thus, when nitriding the surface of the titanium film 303, and the Ar gas and H 2 gas, at least N 2
Gas in a mixed gas atmosphere of one of NH 3 gas and MMH (monomethylhydrazine) gas,
Since the surface of the Ti film is nitrided, the adhesion with the TiN film is improved and peeling from the substrate can be suppressed. In the conventional method using only the conventional N 2 gas or only the NH 3 gas, many nitrogen radicals having a high nitriding ability are generated and the TiClx by-product on the Ti film surface and in the film is not reduced. Nitriding of Ti is suppressed, the adhesion is reduced, and peeling occurs.
【００９７】しかし、前述したＡｒガスとＨ２ガスと、
少なくともＮ２ガス、ＮＨ３ガス、ＭＭＨ（モノメチル
ヒドラジン）ガスの１つとの混合ガスを用いてプラズマ
処理を行った結果、活性な水素原子がＴｉ膜表面及び膜
中のＴｉＣｌｘ副生成物が還元して、Ｃｌを除去し、活
性なＴｉと活性なＮラジカルが反応してＴｉ膜表面が効
率的に窒化されることで、ＴｉＮ膜との密着性が良好と
なる。その検証のために、本出願人が実際に、上述した
チタン成膜処理と窒化処理を行ってバリアメタルである
ＴｉＮ膜を成膜して、スクラッチテストを実施したが基
板からの膜の剥がれは確認されなかった。However, with the Ar gas and the H 2 gas,
As a result of performing plasma treatment using a mixed gas of at least one of N 2 gas, NH 3 gas, and MMH (monomethylhydrazine) gas, active hydrogen atoms reduce TiClx by-products in the Ti film surface and film. As a result, Cl is removed, and active Ti and active N radicals react with each other to effectively nitride the surface of the Ti film, thereby improving the adhesion with the TiN film. For the verification, the applicant actually formed the TiN film as the barrier metal by performing the titanium film formation process and the nitridation process described above, and then performed the scratch test. However, the film was not peeled from the substrate. Not confirmed.
【００９８】更に、このようにＡｒガスとＨ２ガスと、
少なくともＮ２ガス、ＮＨ３ガス、ＭＭＨガスの１つと
の混合ガスを用いてプラズマ処理を行った場合、コンタ
クト抵抗を大幅に小さくするという結果が得られる。こ
の理由は、チタン膜中に残存するＴｉＣｌ４原料をＨ２
ガスが強力に還元してＣｌを引き抜いてしまうこと、及
びバイプロダクトからの脱ガスによってＣｌ２、ＨＣｌ
等のガスとして系外へ除去されるので抵抗増加の原因と
なる塩素（Ｃｌ）が膜中及び膜表面に残留しなくなるか
らである。このように、チタン膜表面の窒化処理を、Ａ
ｒガスとＨ２ガスと、少なくともＮ２ガス、ＮＨ３ガ
ス、ＭＭＨガスの１つとの混合ガス雰囲気下でプラズマ
処理することにより行うため、コンタクト抵抗を大幅に
低下でき、さらに、チタン成膜時に生じたチャンバ内の
バイプロダクトも安定な窒化物が形成されるので、それ
が剥がれてパーティクルの発生を防止することができ
る。Further, in this way, Ar gas and H 2 gas
When plasma treatment is performed using a mixed gas of at least one of N 2 gas, NH 3 gas, and MMH gas, the result is that contact resistance is significantly reduced. The reason for this is that the TiCl 4 raw material remaining in the titanium film is changed to H 2
Due to the strong reduction of the gas and the withdrawal of Cl, and the degassing from the biproduct, Cl 2 , HCl
This is because chlorine (Cl), which causes the increase in resistance, does not remain in the film and on the film surface because it is removed as a gas such as the outside of the system. In this way, the nitriding treatment of the titanium film surface is
Since the plasma treatment is performed in a mixed gas atmosphere of r gas and H 2 gas and at least one of N 2 gas, NH 3 gas, and MMH gas, the contact resistance can be significantly reduced, and further, when titanium is formed. Stable nitrides are also formed in the produced bi-product in the chamber, so that it can be peeled off and particle generation can be prevented.
【００９９】ここで、前記各ガスの存在の有無、或いは
流量を変えた時のチップ数の度数（％）の変化の評価を
実行して、その評価結果について説明する。図１９
（Ａ）〜図１９（Ｄ）は、各ガスの存在の有無、或いは
流量を変えた時のチップ数の度数（％）を示す図であ
る。ここでチップ数の度数は、抵抗値として示している
が、任意の抵抗値の範囲内におけるチップの割合であ
る。また、図２６（Ａ）は、全ガスに対するＮＨ３ガス
比とチップ数の度数の関係を示し、図２６（Ｂ）はＨ２
ガスに対するＮＨ３ガス比とチップ数の度数の関係を示
す図である。図１９（Ａ）は、ＮＨ３ガスを用いないで
Ｈ２ガスとＮ２ガスを用いて、Ｈ２ガスの流量を変えた
時のチップ数の度数を示す。図１９（Ｂ）は、Ｎ２ガス
を用いないでＨ２ガスとＮＨ３ガスを用いてＮＨ３ガス
の流量を変えた時のチップ数の度数を示し、図１７
（Ｃ）と図１９（Ｄ）は、Ｎ２ガス、Ｈ２ガス及びＮＨ
３ガスを共に用い、ＮＨ３ガスの流量を変えた時のチッ
プ数の度数を示している。また、図１７（Ｃ）は、Ｎ２
ガスを５０ｓｃｃｍとし、図１９（Ｄ）は、Ｎ２ガスを
５００ｓｃｃｍとしている。その他にプラズマガスとし
てＡｒガスがそれぞれ用いられる。Here, the presence / absence of each gas or the change in the frequency (%) of the number of chips when the flow rate is changed is evaluated, and the evaluation result will be described. FIG. 19
19A to 19D are diagrams showing the presence or absence of each gas or the frequency (%) of the number of chips when the flow rate is changed. Here, the frequency of the number of chips is shown as a resistance value, but it is a ratio of chips within an arbitrary resistance value range. Further, FIG. 26 (A) shows the NH 3 gas ratio and the number of chips frequency relationship to the total gas, FIG. 26 (B) is H 2
Is a diagram showing an NH 3 gas ratio and the number of chips frequency relationship to the gas. FIG. 19A shows the frequency of the number of chips when the flow rate of H 2 gas was changed using H 2 gas and N 2 gas without using NH 3 gas. FIG. 19B shows the frequency of the number of chips when the flow rate of NH 3 gas is changed by using H 2 gas and NH 3 gas without using N 2 gas, and FIG.
19C and FIG. 19D show N 2 gas, H 2 gas, and NH.
3 shows the frequency of the number of chips when the NH 3 gas flow rate is changed by using the 3 gases together. Further, FIG. 17 (C) is, N 2
The gas is 50 sccm, and in FIG. 19D, the N 2 gas is 500 sccm. Besides, Ar gas is used as the plasma gas.
【０１００】図１９（Ａ）に示す例では、Ｈ２ガスの流
量を増加する程、チップ数の度数は増加している。しか
し、Ｈ２ガスを例えば２０００ｓｃｃｍ程度に多量に流
す必要がある。また、図１９（Ｂ）に示す例では、ＮＨ
３ガスの流量を増加する程、チップ数の度数は増加して
いるが、その増加の程度は低い。ＮＨ３ガスが４００ｓ
ｃｃｍ程度では、チップ数の度数は、９０％程度で１０
０％に達していない。これに対して、図１９（Ｃ）に示
す例には、Ｎ２ガスの流量は５０ｓｃｃｍであり、ＮＨ
３ガスの流量を増加する程、チップ数の度数は増加して
いる。その増加の程度は高く、ＮＨ３ガスが４００ｓｃ
ｃｍ程度でチップ数の度数は略１００％程度に達してい
る。更に、図１９（Ｄ）に示す例では、Ｎ２ガスの流量
は５００ｓｃｃｍとして多く設定しており、ＮＨ３ガス
の流量が５０ｓｃｃｍ以上でチップの度数は、略１００
％程度を安定的に維持している。In the example shown in FIG. 19 (A), the frequency of chips increases as the flow rate of H 2 gas increases. However, it is necessary to flow a large amount of H 2 gas to about 2000 sccm. In addition, in the example shown in FIG.
As the flow rate of the 3 gas increases, the frequency of chips increases, but the increase is low. NH 3 gas is 400s
At ccm, the frequency of chips is about 90% and 10
It has not reached 0%. On the other hand, in the example shown in FIG. 19C, the flow rate of the N 2 gas is 50 sccm,
As the flow rate of the 3 gas is increased, the frequency of the number of chips is increased. The degree of increase is high, and NH 3 gas is 400 sc
The frequency of the number of chips reaches about 100% at about cm. Further, in the example shown in FIG. 19 (D), the flow rate of the N 2 gas is set to 500 sccm, which is high, and the flow rate of the NH 3 gas is 50 sccm or more, and the chip frequency is about 100.
% Is maintained at a stable level.
【０１０１】以上説明した第３の実施形態の成膜装置の
クリーニング方法によれば、実際に排気系に流れるパー
ティクル数を計測する。このパーティクル数がピークを
経て減少し、予め定めた所定量より少なくなった時をジ
ャストエッチタイミングとして判定する。この判定に基
づき、クリーニング処理を終了させるエンドポイントの
設定を適切に設定することができる。従って、クリーニ
ング処理前における処理を行った被処理体の累積枚数に
影響されず、クリーニング処理における過度のオーバー
エッチングを防止できる。このため、チャンバー内の構
造物の寿命が短くなるのを防止できるだけでなく、クリ
ーニングガスの無駄な消費も抑制することができる。According to the cleaning method of the film forming apparatus of the third embodiment described above, the number of particles actually flowing in the exhaust system is measured. The just etch timing is determined when the number of particles decreases after passing the peak and becomes less than a predetermined amount. Based on this determination, the setting of the end point for ending the cleaning process can be set appropriately. Therefore, it is possible to prevent excessive overetching in the cleaning process without being affected by the cumulative number of the processed objects before the cleaning process. Therefore, not only can the life of the structure in the chamber be prevented from being shortened, but also wasteful consumption of the cleaning gas can be suppressed.
【０１０２】ここで、本実施形態に採用した載置台にお
ける被処理体（例えば、ウエハやガラス基板）の受け渡
し機構について説明する。前述した図１に示したような
従来から周知な受け渡し機構は、ウエハを支持するため
の複数の押し上げピンが、それぞれに載置台のピン挿入
孔を貫通して上下移動する構造である。この構成におい
て、ウエハの受け渡しのために押し上げピンが上下に昇
降してピン挿入孔の通り抜ける際に、摺動精度の悪さや
熱変形が発生すると、ピン挿入孔の内壁に接触しつつ摺
動してパーティクルを発生させる虞がある。発生したパ
ーティクルは、ウエハ近傍のガス雰囲気内に入り込み、
成膜時にウエハ表面に付着して、回路パターン欠陥を招
いたり、またウエハの裏面側に付着して、ウエハ搬送時
にパーティクルを他のチャンバーに持ち込む原因とな
る。また、場合によっては、ピン挿入孔の開口部に押し
上げピンの先端が衝突して押し上げピンを破損する虞が
ある。Now, a mechanism for delivering the object to be processed (for example, a wafer or a glass substrate) on the mounting table adopted in this embodiment will be described. The conventionally known transfer mechanism shown in FIG. 1 described above has a structure in which a plurality of push-up pins for supporting the wafer vertically move through the pin insertion holes of the mounting table. In this configuration, when the push-up pin moves up and down to pass the wafer and passes through the pin insertion hole, if poor sliding accuracy or thermal deformation occurs, it slides while contacting the inner wall of the pin insertion hole. May cause particles to be generated. The generated particles enter the gas atmosphere near the wafer,
It adheres to the front surface of the wafer during film formation and causes a circuit pattern defect, or adheres to the back surface of the wafer to cause particles to be brought into another chamber during wafer transfer. In some cases, the tip of the push-up pin may collide with the opening of the pin insertion hole and damage the push-up pin.
【０１０３】また、ウエハが昇降した際に、押し上げピ
ンの摺動による振動やウエハ裏面と載置台の載置面との
間の空間に存在する気体（但し、処理チャンバーの真空
度による）の存在により、載置面におけるウエハの載置
位置がずれたり、押し上げピン上からウエハが落下する
場合がある。そこで、本実施形態で採用した受け渡し機
構は、載置台の複数のピン挿入孔のそれぞれに押し上げ
ピンが挿入される。この押し上げピンは、ピン挿入孔の
深さの範囲内に収まる長さで形成される。それらの押し
上げピンを下方（ピン挿入孔に沿った方向）から押し上
げる押し上げ部材が連結される。この押し上げ部材（位
置決め駆動ピン）を所定のストロークで上下移動させる
ことにより、載置台の上面（ウエハ載置面）から押し上
げピンがスムーズに昇降する構成である。Further, when the wafer moves up and down, there is vibration due to the sliding of the push-up pins and the presence of the gas existing in the space between the back surface of the wafer and the mounting surface of the mounting table (however, depending on the vacuum degree of the processing chamber). As a result, the mounting position of the wafer on the mounting surface may shift or the wafer may drop from the push-up pins. Therefore, in the delivery mechanism adopted in the present embodiment, the push-up pins are inserted into each of the plurality of pin insertion holes of the mounting table. The push-up pin is formed with a length that fits within the depth of the pin insertion hole. A push-up member that pushes up the push-up pins from below (a direction along the pin insertion hole) is connected. By vertically moving the push-up member (positioning drive pin) with a predetermined stroke, the push-up pin is smoothly moved up and down from the upper surface of the mounting table (wafer mounting surface).
【０１０４】具体的には、図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）
に示すように、押し上げピン３１１は、全体がアルミナ
等のセラミックス又は石英等により形成され、載置台２
０２に複数設けられたピン挿入孔３１２にそれぞれ嵌入
されている。この場合、押し上げピン３１１の外径は、
ピン挿入孔内径よりもやや小さくなっており、僅かな隙
間３１３ができるようにする。このピン挿入孔３１２
は、ウエハＷの裏面と載置台９６の上面との間の空間Ｓ
１と、載置台２０２の裏面側（下方）の空間Ｓ２とを隙
間３１３を介して連通している。この押し上げピン３１
１は、上端面が平坦であり、下端には、貫通しない範囲
で嵌合穴３１４が形成されている。この嵌合穴３１４に
は、位置決め駆動ピン３１５の上端部分が挿入され固定
されている。前記位置決め駆動ピン３１５の下端は、押
し上げ部材３１６に貫装して固定されている。この押し
上げ部材３１６は、後述する図１５のアクチュエータ３
１７に連結され上下駆動される。位置決め駆動ピン３１
５の下方には、上昇制限を行うためのストップ３１７が
設けられている。上昇させる際にこのストッパに当て付
けて停止させることにより、追い上げピンの上昇位置を
規定してもよい。Specifically, FIG. 20 (A) and FIG. 20 (B)
As shown in FIG. 3, the push-up pin 311 is wholly formed of ceramics such as alumina, quartz, or the like.
No. 02, a plurality of pin insertion holes 312 are fitted respectively. In this case, the outer diameter of the push-up pin 311 is
It is slightly smaller than the inner diameter of the pin insertion hole to allow a slight gap 313. This pin insertion hole 312
Is a space S between the back surface of the wafer W and the upper surface of the mounting table 96.
1 and the space S2 on the back surface side (lower side) of the mounting table 202 are communicated with each other through a gap 313. This push-up pin 31
In No. 1, the upper end surface is flat, and the fitting hole 314 is formed in the lower end so as not to penetrate. The upper end portion of the positioning drive pin 315 is inserted and fixed in the fitting hole 314. The lower end of the positioning drive pin 315 is fixed to the push-up member 316 by penetrating it. The push-up member 316 is used for the actuator 3 of FIG.
It is connected to 17 and driven up and down. Positioning drive pin 31
Below the number 5, a stop 317 for limiting the rising is provided. The rising position of the follow-up pin may be regulated by applying the stopper to the stopper and stopping it when ascending.
【０１０５】このような構成により、図２０（Ａ）に示
すように、押し上げ部材３１６の上昇駆動により、位置
決め駆動ピン３１５及び押し上げピン３１１が上昇して
図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しが行
われる。反対に、図２０（Ｂ）に示すように、押し上げ
部材３１６の下降駆動により、位置決め駆動ピン３１５
及び押し上げピン３１１の上面が載置台２０２のピン挿
入孔３１２の上面と平坦、若しくはそれより沈み込むよ
うに下降して、支持するウエハＷを載置台２０２の上面
に載置させる。ウエハＷは載置台２０２に設けられた図
示しない静電チャック機構により保持される。With such a structure, as shown in FIG. 20A, the positioning drive pin 315 and the push-up pin 311 are raised by the upward drive of the push-up member 316, and the wafer W is transferred to and from the transfer arm (not shown). Delivery is done. On the contrary, as shown in FIG. 20B, the positioning drive pin 315 is driven by the downward drive of the push-up member 316.
Further, the upper surface of the push-up pin 311 is flattened with respect to the upper surface of the pin insertion hole 312 of the mounting table 202, or descends so as to be submerged, and the supporting wafer W is mounted on the upper surface of the mounting table 202. The wafer W is held by an electrostatic chuck mechanism (not shown) provided on the mounting table 202.
【０１０６】次に、図１５は、このように構成された押
し上げピン及びその駆動機構を搭載する処理装置の構成
例を示している。これを参照して昇降動作について説明
する。この処理チャンバー２０１は、図示しないロード
ロック室とゲートバルブを介して接続され、共に内部を
排気して真空状態を維持することが可能である。図示し
ない搬送アームによりこれらの間でウエハの搬送が行わ
れる。また、ウエハＷを載置する載置台２０２は図示し
ない抵抗加熱ヒータが埋め込まれており、所望の温度ま
でウエハを加熱して安定的に維持することができる。Next, FIG. 15 shows an example of the construction of a processing apparatus having the push-up pin and the driving mechanism therefor constructed as described above. The lifting operation will be described with reference to this. The processing chamber 201 is connected to a load lock chamber (not shown) via a gate valve, and both can exhaust the inside to maintain a vacuum state. A transfer arm (not shown) transfers the wafer between them. A resistance heater (not shown) is embedded in the mounting table 202 on which the wafer W is mounted, and the wafer can be heated to a desired temperature and stably maintained.
【０１０７】まず、ロードロック室及び処理チャンバー
２０１の内部は高真空度に保持される。処理すべきウエ
ハＷが搬送アームに保持され、ロードロック室から開い
たゲートバルブ及び搬入口を経て処理チャンバー２０１
内の所定位置に搬入される。この時、アクチュエータ３
１７を駆動させて、図２０（Ａ）に示すように押し上げ
部材３１６を上昇させると、それと共に待機位置（最下
位置）から受け渡し位置（最上位置）まで位置決め駆動
ピン３１５が上昇する。この位置決め駆動ピン３１５の
上昇によりピン挿入孔３１２から押し出されるように押
し上げピン３１１が押し上げられる。この押し上げピン
３１１の上端は、搬送アームが保持するウエハＷを押し
上げて、結果、搬送アームから押し上げピン３１１へウ
エハＷが受け渡される。その後、搬送アームは退避す
る。First, the inside of the load lock chamber and the processing chamber 201 is maintained at a high degree of vacuum. A wafer W to be processed is held by a transfer arm, passes through a gate valve opened from the load lock chamber and a loading port, and then enters the processing chamber 201.
It is carried into a predetermined position inside. At this time, the actuator 3
When the push-up member 316 is moved up by driving 17 as shown in FIG. 20 (A), the positioning drive pin 315 is also moved up from the standby position (lowermost position) to the delivery position (uppermost position). By the rise of the positioning drive pin 315, the push-up pin 311 is pushed up so as to be pushed out from the pin insertion hole 312. The upper end of the push-up pin 311 pushes up the wafer W held by the transfer arm, and as a result, the wafer W is transferred from the transfer arm to the push-up pin 311. After that, the transfer arm retracts.
【０１０８】そして、アクチュエータ３１７を駆動させ
て図２０（Ｂ）に示すように押し上げ部材３１６を下降
させると、それに伴い、位置決め駆動ピン３１５と押し
上げピン３１１が下降して、押し上げピン３１１はピン
挿入孔３１２へ完全に没入する。この時、ウエハＷも下
降して載置台２０２の上面（載置面）に載置され、図示
しない静電チャック機構により保持される。その後、前
述したようなＴｉ、ＴｉＮ膜の成膜処理や窒化処理等の
種々のプロセス処理がウエハＷに施される。さらに、そ
のプロセス処理が終了した後、再度、押し上げ部材３１
６を上昇させる。この上昇で位置決め駆動ピン３１５が
押し上げられると共に、ウエハＷを載置する押し上げピ
ン３１１が上昇される。そして持ち上げられた状態のウ
エハＷの下方に搬送アームが差し入れられ、押し上げピ
ン３１１の降下により、ウエハＷが搬送アームに受け渡
される。この搬送アームの退避と共にウエハＷは、外部
に搬出される。When the actuator 317 is driven to lower the push-up member 316 as shown in FIG. 20 (B), the positioning drive pin 315 and push-up pin 311 are lowered accordingly, and the push-up pin 311 is inserted into the pin. Fully immersed in hole 312. At this time, the wafer W also descends and is mounted on the upper surface (mounting surface) of the mounting table 202 and held by an electrostatic chuck mechanism (not shown). Thereafter, the wafer W is subjected to various process treatments such as the Ti and TiN film forming treatments and the nitriding treatments described above. Further, after the process is finished, the pushing-up member 31 is again pressed.
Raise 6 With this rise, the positioning drive pin 315 is pushed up, and the push-up pin 311 on which the wafer W is placed is also raised. Then, the transfer arm is inserted below the wafer W in the lifted state, and the wafer W is delivered to the transfer arm by the lowering of the push-up pin 311. The wafer W is unloaded along with the withdrawal of the transfer arm.
【０１０９】このような構成により、上記受け渡しの際
に、ピン挿入孔３１２に挿入された押し上げピン３１１
が僅かな接触でスムーズに昇降するため、パーティクル
を発生させるような接触や押し上げピンが破損するよう
な衝突や摺動を防止することができる。また、ウエハＷ
の裏面と載置台２０２の載置面との間の空間Ｓ１と、載
置台２０２の裏面側（下方）の空間Ｓ２とが隙間３１３
を介して連通しているため、ウエハの下降の際に空間Ｓ
１に存在する気体を空間Ｓ２へ逃したり、またウエハＷ
の上昇の際に、ウエハＷの裏面と載置台の載置面とが密
着した状態から空間Ｓ１ができる際に発生する載置位置
のずれやウエハ落下を防止することができる。With this structure, the push-up pin 311 inserted into the pin insertion hole 312 at the time of the above-mentioned delivery.
Can be smoothly moved up and down with a slight contact, so that it is possible to prevent a contact such as generation of particles and a collision or sliding that damages the push-up pin. Also, the wafer W
A space S1 between the back surface of the mounting table 202 and the mounting surface of the mounting table 202 and a space S2 on the back surface side (lower side) of the mounting table 202 are provided with a gap 313.
Since they are communicated with each other via the space S when the wafer is lowered.
The gas existing in 1 to the space S2, and the wafer W
It is possible to prevent the displacement of the mounting position and the drop of the wafer that occur when the space S1 is formed from the state where the back surface of the wafer W and the mounting surface of the mounting table are in close contact with each other during the ascending.
【０１１０】次に、図２１には、前述した受け渡し機構
の第１の変形例の断面構成を示す。前述した受け渡し機
構では、位置決め駆動ピン３１５の上端部で押し上げピ
ン３１１を支持する構成であったが、本変形例では、位
置決め駆動ピン３１５の途中にツバ部３１５ｃを設け
て、位置決め駆動ピン３１５のツバ部３１５ｃで押し上
げピン３１１を支持する構成である。これ以外の構成
は、前述した受け渡し機構と同等である。この位置決め
駆動ピン３１５は、押し上げピン３１１の嵌合穴３１８
に嵌合する上部３１５ａの外径が嵌合穴３１８の内径よ
りも僅かに小さく、押し上げピン３１１との間に隙間を
有している。また位置決め駆動ピン３１５のツバ部３１
５ｃの外径は、ピン挿入孔３１２の内径よりも僅かに小
さく、ツバ部３１５ｃとピン挿入孔３１２の内壁との間
に隙間３１３を有している。さらに、位置決め駆動ピン
３１５の下部３１５ｂの外径はピン挿入孔３１２の内径
よりも小さく、下部３１５ｂとピン挿入孔３１２の内壁
との間に隙間を有している。Next, FIG. 21 shows a cross-sectional structure of a first modification of the delivery mechanism described above. In the delivery mechanism described above, the push-up pin 311 is supported by the upper end portion of the positioning drive pin 315. However, in the present modification, a brim portion 315c is provided in the middle of the positioning drive pin 315 to allow the positioning drive pin 315 to move. The push-up pin 311 is supported by the brim portion 315c. Other configurations are the same as those of the delivery mechanism described above. The positioning drive pin 315 is fitted into the fitting hole 318 of the push-up pin 311.
The outer diameter of the upper portion 315a that fits in is slightly smaller than the inner diameter of the fitting hole 318, and there is a gap with the push-up pin 311. Further, the flange portion 31 of the positioning drive pin 315
The outer diameter of 5c is slightly smaller than the inner diameter of the pin insertion hole 312, and has a gap 313 between the flange portion 315c and the inner wall of the pin insertion hole 312. Further, the outer diameter of the lower portion 315b of the positioning drive pin 315 is smaller than the inner diameter of the pin insertion hole 312, and there is a gap between the lower portion 315b and the inner wall of the pin insertion hole 312.
【０１１１】この構成によれば、前述した受け渡し機構
の作用効果に加えて、押し上げピン３１１が嵌合穴３１
８内で略垂直に保持されているため、移動時の押し上げ
ピン３１１の傾斜を防止して、接触が少なくスムーズに
押し上げピン３１１を昇降することができる。また、押
し上げピン３１１の基準位置（下降位置）及び受け渡し
位置（上昇位置）は、位置決め駆動ピン３１５と押し上
げ部材３１６との固定位置を調整することにより、容易
に調整できる。この変形例では、位置決め駆動ピン３１
５の下端部３１５ｄが押し上げ部材３１６にナット等３
２０で固定されている。しかし位置決め精度に高い要求
がない場合には、その下端部３１５ｄと押し上げ部材３
１６とを、ある範囲内で摺動可能に装着してもよい。こ
のような構成により、押し上げ部材３１６に熱による伸
縮が発生しても、押し上げピン３１１の上下変動の影響
を軽減させることができる。尚、この第２の変形例にお
いても押し上げピン３１１とピン挿入孔３１２との間に
隙間３１３を設けているため、昇降に際してこの隙間３
１３を気体が通り抜け、ウエハＷの載置面における位置
ずれや押し上げピン３１１からの脱落等を防止すること
ができる。According to this structure, in addition to the above-described function and effect of the delivery mechanism, the push-up pin 311 has the fitting hole 31.
Since the push-up pin 311 is held substantially vertically in the vertical axis 8, it is possible to prevent the push-up pin 311 from tilting during movement, and to smoothly move the push-up pin 311 up and down with less contact. Further, the reference position (down position) and the delivery position (up position) of the push-up pin 311 can be easily adjusted by adjusting the fixed position of the positioning drive pin 315 and the push-up member 316. In this modification, the positioning drive pin 31
The lower end portion 315d of the No. 5 pushes the pushing member 316 to the nut 3
It is fixed at 20. However, when there is no high demand for the positioning accuracy, the lower end portion 315d and the push-up member 3 are
16 and 16 may be slidably mounted within a certain range. With such a configuration, even if the push-up member 316 expands or contracts due to heat, it is possible to reduce the influence of the vertical movement of the push-up pin 311. In addition, also in the second modified example, since the gap 313 is provided between the push-up pin 311 and the pin insertion hole 312, the gap 3 is lifted when moving up and down.
It is possible to prevent the gas from passing through 13 and prevent the wafer W from being displaced on the mounting surface and from coming off from the push-up pin 311.
【０１１２】次に図２２には、前述した受け渡し機構の
第２の変形例の断面構成を示す。この第２の変形例で
は、嵌合穴３１８の壁面と、これに嵌合する位置決め駆
動ピン３１５の上部側面との間に隙間３１９を設けて、
上端部のみが当接したフリーの状態となっている。尚、
この押し上げピン３１１は、載置台２０２に複数設けら
れる構成である。これらの押し上げピン３１１と各ピン
挿入孔３１２との隙間３１３におけるクリアランスは同
等であり、これらの押し上げピン３１１はフリー状態で
も同じ速さで一斉に降下するものとしている。また、位
置決め駆動ピン３１５の下端部は、押し上げ部材３１６
にナット等３２０で固定されている。このような構成に
よれば、前述した受け渡し機構と同等の作用効果を得る
ことができ、さらに、押し上げピン３１１と位置決め駆
動ピン３１９を設けているため載置台２０２で発生した
熱が位置決め駆動ピン３１５へ伝わりにくくなり、位置
決め駆動ピン３１５の熱変形等を防止することができ
る。Next, FIG. 22 shows a sectional structure of a second modification of the delivery mechanism described above. In the second modification, a gap 319 is provided between the wall surface of the fitting hole 318 and the upper side surface of the positioning drive pin 315 fitted therein.
It is in a free state with only the upper end contacting. still,
A plurality of push-up pins 311 are provided on the mounting table 202. Clearances in the gaps 313 between the push-up pins 311 and the respective pin insertion holes 312 are equal to each other, and the push-up pins 311 are supposed to descend simultaneously at the same speed even in a free state. Further, the lower end portion of the positioning drive pin 315 has a push-up member 316.
It is fixed by a nut 320 or the like. With such a configuration, it is possible to obtain the same effect as that of the delivery mechanism described above, and further, since the push-up pin 311 and the positioning drive pin 319 are provided, the heat generated on the mounting table 202 causes the positioning drive pin 315 to generate heat. Therefore, the positioning drive pin 315 can be prevented from being thermally deformed.
【０１１３】次に図２３には、前述した受け渡し機構の
第３の変形例の断面構成を示す。この第３の変形例は、
載置台２０２に形成されたピン挿入孔３１２を貫通しな
い範囲で複数の押し上げピン３１１が短く形成される。
これらの押し上げピン３１１を降下させた場合に、スト
ッパー的機能により確実に押し上げピン３１１を引き下
げるための構成を有している。図２３に示すように、位
置決め駆動ピン３１５の上端部には、ツバ状に張り出し
た膨出部３２１が形成される。また押し上げピン３１１
の嵌合穴３１８の最下部に狭窄部３２２が形成される。
膨出部３２１の最大外径寸法は狭窄部３２２の最小内径
寸法より大きくなるように形成され、即ち、膨出部３２
１が狭窄部３２２に引っ掛かって嵌合穴３１８から抜け
出なければよい。膨出部３２１と狭窄部３２２とは、雄
ねじと雌ねじの関係にあり、膨出部３２１をネジ込むこ
とにより、嵌合穴３１８内に位置決め駆動ピン３１５の
上端部を挿入する。尚、膨出部３２１と狭窄部３２２
は、ネジ形状による係合だけではなく、例えば、狭窄部
３２２にキー溝を形成し、膨出部３２１を一部が突出し
たキー突起部（キー溝と嵌合する）を形成し、嵌め入れ
て回転させて係合させてもよい。但し、キー突出部が簡
単に抜け出ないようにキー溝を２段の積層構造にした
り、内部にストッパーを設ける等の必要がある。また、
位置決め駆動ピン３１５の下端部は、押し上げ部材３１
６にナット等３２０で固定されている。Next, FIG. 23 shows a sectional structure of a third modified example of the delivery mechanism. The third modification is
A plurality of push-up pins 311 are formed short in a range that does not penetrate the pin insertion holes 312 formed in the mounting table 202.
When the push-up pins 311 are lowered, the push-up pins 311 are surely pulled down by a stopper function. As shown in FIG. 23, a bulging portion 321 protruding like a brim is formed at the upper end of the positioning drive pin 315. Also push-up pin 311
The narrowed portion 322 is formed at the bottom of the fitting hole 318 of FIG.
The maximum outer diameter dimension of the bulging portion 321 is formed to be larger than the minimum inner diameter dimension of the narrowed portion 322, that is, the bulging portion 32.
It is sufficient that 1 does not get caught in the narrowed portion 322 and come out of the fitting hole 318. The bulging portion 321 and the narrowed portion 322 have a male screw and a female screw relationship, and the upper end portion of the positioning drive pin 315 is inserted into the fitting hole 318 by screwing the bulging portion 321. The bulging portion 321 and the narrowed portion 322
Is not only a screw-shaped engagement, but, for example, a key groove is formed in the narrowed portion 322, and a bulge portion 321 is formed with a key projection portion (fitting with the key groove) partially protruding, It may be rotated and engaged. However, it is necessary to provide the key groove with a two-tiered laminated structure so as to prevent the key protrusion from coming off easily, and to provide a stopper inside. Also,
The lower end of the positioning drive pin 315 has a push-up member 31.
It is fixed to 6 with a nut 320 or the like.
【０１１４】このような構成によれば、位置決め駆動ピ
ン３１５を下降させて押し上げピン３１１を載置台２０
２の中に戻す場合に、押し上げピン３１１に狭窄部（又
はキー溝）３２２を設けたことにより、膨出部（又はキ
ー突出部）３２１に係合して、強制的に引き下げること
ができる。また、押し上げピン３１１と位置決め駆動ピ
ン３１５との間に隙間３１９を設けているため、載置台
で発生した熱が位置決め駆動ピン３１５へ伝わりにくく
なり、位置決め駆動ピン３１５の熱変形等を防止するこ
とができる。さらに、狭窄部３２２を嵌合穴５２の底か
ら膨出部３２１の長さ分だけ上の位置に設けることによ
り、嵌合穴３１８に対する位置決め駆動ピン３１５の上
端部のアソビがなくなり、押し上げピン３１１を同一に
引き下げることができる。According to this structure, the positioning drive pin 315 is moved down and the push-up pin 311 is moved to the mounting table 20.
When the push-up pin 311 is provided with the narrowed portion (or key groove) 322, the push-up pin 311 can be engaged with the bulged portion (or key protruding portion) 321 and forcibly pulled down. Further, since the gap 319 is provided between the push-up pin 311 and the positioning drive pin 315, it becomes difficult for heat generated on the mounting table to be transmitted to the positioning drive pin 315, and thermal deformation of the positioning drive pin 315 is prevented. You can Furthermore, by providing the narrowed portion 322 at a position above the bottom of the fitting hole 52 by the length of the bulging portion 321, the upper end of the positioning drive pin 315 with respect to the fitting hole 318 is free from the ascending pin 311. Can be lowered to the same level.
【０１１５】次に図２４には、前述した受け渡し機構の
第４の変形例の断面構成を示す。この変形例は、前述し
た図２２の構成に押し上げピン３１１のストッパー機能
を追加した構成である。つまり、載置台２０２のピン挿
入孔３１２の開口部分にツバ部３２３を設けて、押し上
げピン３１１が下降（ピン挿入孔３１２に収納）した際
のストッパーとして機能させている。このツバ部３２３
に押し上げピン３１１の下端部が当接する。この時、押
し上げピン３１１の上端部の上面は、載置台２０２の載
置面と同一面又は載置面より下がった位置で停止するよ
うに構成されている。このような構成により、載置台２
０２に収納された際に、押し上げピン３１１がツバ部３
２３により係止及び支持されるため、押し上げピン３１
１が常に適正な位置で停止することができる。また、押
し上げピン３１１と位置決め駆動ピン３１５との間に隙
間３１９を設けているため、載置台２０２で発生した熱
が位置決め駆動ピン３１５へ伝わりにくくなり、位置決
め駆動ピン３１５の熱変形等を防止することができる。Next, FIG. 24 shows a sectional structure of a fourth modification of the delivery mechanism described above. In this modified example, the stopper function of the push-up pin 311 is added to the configuration of FIG. 22 described above. That is, the flange portion 323 is provided in the opening portion of the pin insertion hole 312 of the mounting table 202, and functions as a stopper when the push-up pin 311 is lowered (stored in the pin insertion hole 312). This brim 323
The lower end portion of the push-up pin 311 comes into contact with. At this time, the upper surface of the upper end portion of the push-up pin 311 is configured to stop at the same surface as the mounting surface of the mounting table 202 or at a position lower than the mounting surface. With such a configuration, the mounting table 2
02, the push-up pin 311 has a brim 3
Since it is locked and supported by 23, the push-up pin 31
1 can always stop at the proper position. Further, since the gap 319 is provided between the push-up pin 311 and the positioning drive pin 315, heat generated in the mounting table 202 is less likely to be transferred to the positioning drive pin 315, and thermal deformation of the positioning drive pin 315 is prevented. be able to.
【０１１６】次に図２５には、前述した受け渡し機構の
第５の変形例の断面構成を示す。この変形例は、前述し
た図２３の膨出部及び狭窄部の構成と図２４のツバ部の
構成とを組み合わせ、位置決め駆動ピン３１５と押し上
げ部材３１６とを分離した構成である。押し上げ部材３
１６の位置決め駆動ピン３１５の下端部と当接する箇所
に、ピン支持皿３２４が設けられている。この構成にお
いて、押し上げ部材３１６が図示しないアクチュエータ
等により上昇されると、位置決め駆動ピン３１５の下端
部と当接して、位置決め駆動ピン３１５を押し上げる。
次に、位置決め駆動ピン３１５の上端部が上昇して、押
し上げ部材３１６が嵌合穴３１８の最上部（底）に当接
して、押し上げピン３１１がピン挿入孔３１２から押し
出されるように上昇する。そして、押し上げ部材３１６
の上昇停止により、押し上げピン３１１がウエハ受け渡
し位置で停止する。Next, FIG. 25 shows a sectional structure of a fifth modification of the delivery mechanism described above. In this modified example, the configuration of the bulging portion and the narrowed portion of FIG. 23 described above and the configuration of the brim portion of FIG. 24 are combined, and the positioning drive pin 315 and the push-up member 316 are separated. Push-up member 3
A pin support tray 324 is provided at a position where it comes into contact with the lower ends of the 16 positioning drive pins 315. In this configuration, when the push-up member 316 is raised by an actuator (not shown) or the like, the push-up member 316 comes into contact with the lower end of the positioning drive pin 315 and pushes up the positioning drive pin 315.
Next, the upper end of the positioning drive pin 315 rises, the push-up member 316 contacts the uppermost portion (bottom) of the fitting hole 318, and the push-up pin 311 rises so as to be pushed out from the pin insertion hole 312. Then, the lifting member 316
The lifting pin 311 is stopped at the wafer transfer position by stopping the ascending.
【０１１７】また、押し上げ部材３１６が下降すると、
位置決め駆動ピン３１５及び押し上げピン３１１の重さ
により、これらが一体的に下降する。そして、押し上げ
ピン３１１はツバ部に当接して係止され、さらに位置決
め駆動ピン３１５は下降して、位置決め駆動ピン３１５
の膨出部が狭窄部に当接して係止される。この第５の変
形例の構成により、前述した第３、第４の変形例を併せ
持つ作用効果を得ることができる。以上説明した被処理
体の受け渡し機構は、押し上げピンが載置台を貫通して
上下移動せずに、載置台の厚さと同等以下の長さの押し
上げピンが載置台のピン挿入孔に挿入される。そのピン
挿入孔に沿った方向つまり、垂直に移動可能に支持され
ており、押し上げピンが位置決め駆動ピンによりスムー
ズに昇降する。従って、パーティクル発生を抑制し、ピ
ン挿入孔の開口部への押し上げピン先端の衝突による押
し上げピンの破損を防止する。ウエハの裏面と載置台の
載置面との間の空間と載置台裏の空間がピン挿入孔と押
し上げピンとの間にある隙間により連通して、ウエハを
載置台の載置面に載置及び離脱の際に気体の移動をスム
ーズに行い、ウエハの位置ずれやウエハ落下を防止する
ことができる。さらに、載置台と押し上げピンの摺動に
より発生する振動によるウエハの位置ずれやピンからの
落下を防止することができる。When the push-up member 316 descends,
Due to the weight of the positioning drive pin 315 and the push-up pin 311, they are integrally lowered. Then, the push-up pin 311 abuts against the brim portion and is locked, and the positioning drive pin 315 further descends to move the positioning drive pin 315.
The bulging portion of the contacting member is brought into contact with the narrowed portion and locked. With the configuration of the fifth modification, it is possible to obtain the operation and effect having both the third and fourth modifications described above. In the transfer mechanism of the object to be processed described above, the push-up pin does not move vertically through the mounting table, and the push-up pin having a length equal to or less than the thickness of the mounting table is inserted into the pin insertion hole of the mounting table. . It is movably supported in a direction along the pin insertion hole, that is, vertically, and the push-up pin is smoothly moved up and down by the positioning drive pin. Therefore, generation of particles is suppressed, and damage to the push-up pin due to collision of the tip of the push-up pin with the opening of the pin insertion hole is prevented. The space between the back surface of the wafer and the mounting surface of the mounting table and the space behind the mounting table communicate with each other through the gap between the pin insertion hole and the push-up pin, and the wafer is mounted on the mounting surface of the mounting table. It is possible to smoothly move the gas at the time of detachment and prevent the wafer from being displaced and the wafer from falling. Further, it is possible to prevent the displacement of the wafer and the drop from the pins due to the vibration generated by the sliding of the mounting table and the push-up pins.
【０１１８】[0118]
【発明の効果】本発明の処理装置及びそのクリーニング
方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。本発明によれば、排気系に設けたパーティ
クル計測手段によりパーティクル数を計測し、このパー
ティクル数がピークを迎えた後に、減少して所定量より
少なくなった時をジャストエッチ時点であると認識し、
これによりクリーニング処理の終点時点を適切に設定す
ることができる。従って、クリーニング処理を実行する
前の被処理体の処理枚数に関係なく、過度に長くクリー
ニング処理を実行することを防止できるので、チャンバ
ー内の構造物の寿命が短くなるのを防止できるのみなら
ず、クリーニングガスの無駄な消費も抑制することがで
きる。According to the processing apparatus and the cleaning method thereof of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. According to the present invention, the number of particles is measured by the particle measuring means provided in the exhaust system, and after the number of particles reaches the peak, it is recognized that it is the time of just etching when the number of particles decreases and becomes less than the predetermined amount. ,
As a result, the end point of the cleaning process can be set appropriately. Therefore, it is possible to prevent the cleaning process from being performed for an excessively long time regardless of the number of processed objects before the cleaning process is performed, so that it is possible to prevent the life of the structure in the chamber from being shortened. It is also possible to suppress wasteful consumption of cleaning gas.
【図１】パーティクル計測手段を搭載する本発明の処理
装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a processing apparatus of the present invention equipped with particle measuring means.
【図２】処理チャンバー内の透過窓と排気口との位置関
係を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a positional relationship between a transmission window and an exhaust port in a processing chamber.
【図３】パーティクル計測手段の取り付け状態を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a mounting state of particle measuring means.
【図４】クリーニング終点決定手段を示すブロック構成
図である。FIG. 4 is a block diagram showing a cleaning end point determining unit.
【図５】クリーニング処理の終点時点を決定する原理を
説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the principle of determining the end point of the cleaning process.
【図６】ジャストエッチ時点とパーティクル数の増減と
の相関関係を検討した結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a result of examining a correlation between the time of just etching and an increase / decrease in the number of particles.
【図７】エッチング終点時点の決定プロセスを示すフロ
ーチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a process of determining an etching end point.
【図８】本発明の処理装置の第１の変形例を示す構成図
である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a first modification of the processing apparatus of the present invention.
【図９】本発明の処理装置の第２の実施例を示す構成図
である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a second embodiment of the processing apparatus of the present invention.
【図１０】本発明の処理装置の第３の実施例を示す構成
図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a third embodiment of the processing apparatus of the present invention.
【図１１】本発明の処理装置の第３の変形例を示す図で
ある。FIG. 11 is a diagram showing a third modification of the processing apparatus of the present invention.
【図１２】図１１に示す処理装置の内部を示す断面図で
ある。12 is a cross-sectional view showing the inside of the processing apparatus shown in FIG.
【図１３】ガス導入部を示す分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view showing a gas introduction part.
【図１４】シャワーヘッド部のガス導入部を示す拡大断
面図である。FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing a gas introduction part of the shower head part.
【図１５】プラズマ成膜装置を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a plasma film forming apparatus.
【図１６】成膜の工程を示す工程図である。FIG. 16 is a process drawing showing a film forming process.
【図１７】チタン膜の成膜方法を示すフローチャートで
ある。FIG. 17 is a flowchart showing a method for forming a titanium film.
【図１８】チタンナイトライド膜の成膜方法を示すフロ
ーチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing a method for forming a titanium nitride film.
【図１９】各ガスの存在の有無、或いは流量を変えた時
のチップ数の度数（％）を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the frequency (%) of the number of chips when each gas is present or when the flow rate is changed.
【図２０】受け渡し機構を示す断面構成図である。FIG. 20 is a cross-sectional configuration diagram showing a delivery mechanism.
【図２１】受け渡し機構の第１変形例を示す断面構成図
である。FIG. 21 is a cross-sectional configuration diagram showing a first modification of the delivery mechanism.
【図２２】受け渡し機構の第２変形例を示す断面構成図
である。FIG. 22 is a cross-sectional configuration diagram showing a second modification of the delivery mechanism.
【図２３】受け渡し機構の第３変形例を示す断面構成図
である。FIG. 23 is a cross-sectional configuration diagram showing a third modification of the delivery mechanism.
【図２４】受け渡し機構の第４変形例を示す断面構成図
である。FIG. 24 is a cross-sectional configuration diagram showing a fourth modification of the delivery mechanism.
【図２５】受け渡し機構の第５変形例を示す断面構成図
である。FIG. 25 is a cross-sectional configuration diagram showing a fifth modification of the delivery mechanism.
【図２６】ＮＨ３ガス比とチップ数のと数の関係を示す
図である。FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the NH 3 gas ratio and the number of chips.
２ ＣＶＤ装置（処理装置） ４ 処理ユニット ６ 排気系 ８ パーティクル計測手段 １０ 計測本体 １４ クリーニング終点決定手段 １６ 処理チャンバー ２０ 載置台 ３２ 加熱ランプ ４０ シャワーヘッド部（ガス供給手段） ７０ レーザ光照射部 ７６ 散乱光検出部 ８０ 低パーティクル数継続時間計測部 ８１ パーティクル数判断部 ８２ ジャストエッチ時点決定部 ８４ オーバーエッチ期間決定部 ８６ 終点決定部 ８９ 制御部 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） 2 CVD equipment (processing equipment) 4 processing units 6 exhaust system 8 Particle measurement means 10 Measurement body 14 Cleaning end point determination means 16 Processing chamber 20 table 32 heating lamp 40 Shower head part (gas supply means) 70 Laser light irradiation unit 76 Scattered light detector 80 Low particle count duration measurement unit 81 Particle number determination unit 82 Just Etch Time Decision Department 84 Over-etch period decision unit 86 End point determination unit 89 Control unit W Semiconductor wafer (Processing object)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大槻 林 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 CA04 CA12 DA06 JA11 KA39 5F004 AA15 BA20 CB15 5F045 AA06 AA08 AB32 AB33 AB40 EB06 GB02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hayashi Otsuki TBS release, 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Sending Center Tokyo Electron Limited F-term (reference) 4K030 CA04 CA12 DA06 JA11 KA39 5F004 AA15 BA20 CB15 5F045 AA06 AA08 AB32 AB33 AB40 EB06 GB02
Claims (7)
と、 所定の処理が施される被処理体を載置する載置台と、 前記処理チャンバーへ必要なガスを供給するガス供給手
段と、 途中に真空ポンプが介設されて前記処理チャンバー内の
雰囲気を真空引きする排気系とを有す処理装置におい
て、 排気ガス中に含まれるパーティクル数を計測するために
前記排気系に設けられたパーティクル計測手段と、 前記処理チャンバー内にクリーニングガスを流してクリ
ーニング処理を行う時に前記パーティクル計測手段の計
測値に基づいて前記クリーニング処理の終点時点を決定
するクリーニング終点決定手段とを備えたことを特徴と
する処理装置。1. A processing chamber that can be evacuated, a mounting table on which an object to be processed that is subjected to a predetermined processing is mounted, and a gas supply unit that supplies a necessary gas to the processing chamber, In a processing apparatus having a vacuum pump and an exhaust system for evacuating the atmosphere in the processing chamber, a particle measuring means provided in the exhaust system for measuring the number of particles contained in the exhaust gas. And a cleaning end point determining unit that determines an end point of the cleaning process based on a measurement value of the particle measuring unit when performing a cleaning process by flowing a cleaning gas into the processing chamber. apparatus.
クル閾値以下であるか否かを判断するパーティクル数判
断部と、 前記パーティクル数判断部の出力に基づいて前記計測値
が所定の閾値以下の状態になっている継続時間を測定す
る低パーティクル数継続時間計測部と、 前記計測部の出力に基づいてジャストエッチ時点を決定
するジャストエッチ時点決定部と、 前記ジャストエッチ時点までのクリーニング処理期間に
基づいてオーバエッチング期間を決定するオーバエッチ
ング期間決定部と、 前記オーバエッチング期間に基づいてクリーニング処理
の終点時点を決定する終点決定部とよりなることを特徴
とする請求項１記載の処理装置。2. The cleaning end point determining means, based on the output of the particle number determining section, which determines whether or not the measurement value of the particle measuring means is less than or equal to a predetermined particle threshold value. A low particle number continuation time measuring unit that measures a duration time in which the measured value is in a state of being equal to or less than a predetermined threshold value; a just etch time point determination unit that determines a just etch time point based on the output of the measurement unit; An overetching period determining unit that determines an overetching period based on a cleaning process period until just etching time point, and an end point determining unit that determines an ending point time of the cleaning process based on the overetching period. The processing device according to claim 1.
の表面の大部分の不要な膜が略除去された時点であるこ
とを特徴とする請求項２記載の処理装置。3. The processing apparatus according to claim 2, wherein the just etching time is a time when most of the unnecessary film on the surface of the mounting table is substantially removed.
り、この複数の排気管の内の少なくともいずれか一本に
前記パーティクル計測手段が設けられることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載の処理装置。4. The exhaust system has a plurality of exhaust pipes, and the particle measuring means is provided in at least one of the plurality of exhaust pipes. The processing device according to any one of 3 above.
に薄膜を堆積させる成膜処理であることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載の処理装置。5. The processing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined process is a film forming process for depositing a thin film on the surface of the object to be processed.
と、 所定の処理が施される被処理体を載置する載置台と、 前記処理チャンバーへ必要なガスを供給するガス供給手
段と、 途中に真空ポンプが介設されて前記処理チャンバー内の
雰囲気を真空引きする排気系とを有す処理装置のクリー
ニング方法において、 前記処理チャンバー内へクリーニングガスを流した時に
前記排気系内を流れる排気ガスのパーティクル数を連続
的に計測する工程と、 前記パーティクル数の計測値に基づいてクリーニング処
理の終点時点を決定する工程とを有することを特徴とす
るクリーニング方法。6. A processing chamber which can be evacuated, a mounting table on which an object to be processed which is subjected to a predetermined processing is mounted, and a gas supply means for supplying a necessary gas to the processing chamber, In a method of cleaning a processing apparatus having a vacuum pump and an exhaust system for evacuating the atmosphere in the processing chamber, a method for cleaning an exhaust gas flowing in the exhaust system when a cleaning gas is flowed into the processing chamber A cleaning method comprising: a step of continuously measuring the number of particles; and a step of determining an end point of the cleaning process based on the measured value of the number of particles.
る工程は、 前記パーティクル数が所定の閾値以下となっている継続
時間を測定するステップと、 前記継続時間に基づいてジャストエッチ時点を決定する
ステップと、 前記ジャストエッチ時点までのクリーニング処理期間に
基づいてオーバエッチング期間を決定するステップと、 前記オーバエッチング期間に基づいてクリーニング終点
時点を決定するステップとを有することを特徴とする請
求項６記載のクリーニング方法。7. The step of determining the end point time of the etching process includes a step of measuring a duration time in which the number of particles is a predetermined threshold value or less, and a step of determining a just etch time point based on the duration time. 7. The method according to claim 6, further comprising: a step of determining an overetching period based on a cleaning processing period up to the just etching time point; and a step of determining a cleaning end point time point based on the overetching period. Cleaning method.
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